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喷嘴与辅助气体切割速度、激光切割

发布者: 发布时间:2016-6-15 18:07:28 阅读:次 【字体:

一、喷嘴与辅助气体切割速度、激光功率、板厚

使材料汽化切割,需要的激光能量很大。实际上,切割时,沿激光喷射辅助气体,其作用是氧化放热,如氧助激光切割钢材时,70%的切割热能是来自氧化放热,同时辅助气体还有吹去溶渣、清洁切缝、冷却,保护透镜的作用,一般钢材用氧气,活性金属如妮、但用20%~50%的氧气或空气。钛金属用氩气防止过烧,木材等易招材料用惰性气体如氮。

1、喷嘴直径大小应使光束顺利通过,喷出的气流压力分布均匀,直径过大,气压大小,切缝宽;而气流大热影响区小。直径过小,光束可能被堵截,气流分布不均匀,光束调准也较难,且切缝太窄,排渣困难,无法正常切割。一般取1.5mm,切割较顺利。

2.喷嘴端面离工件表面之距离,太小对透镜产生较强烈的反面压力不利于保护镜头,排渣困难。太大气流动能损失大,一般为1~2mm,喷嘴端直径大最大值。

3.气压大小应合适。气压太大,气流的冲击彼及压力与温度的不均匀对激光作用区产生干扰,严重时导致折射率改变,造成再聚焦或光束发散,使模式结构改变,光班直径变大功率密度降低,切割的切缝宽度,切割的质量变坏,甚至不能正常切割。切割实验表明,在一定范围内变化对质量影响较小。切割碳钢时,取0.1MPA以下即行。

二、切割速度、激光功率、板厚

激光切割是热加工,切割速度随激光照射到工件上的功率密度大小而变化,激光功率愈高,切速愈高,几乎成正比。板厚愈厚需要的能量愈多。在激光功率一定时,只有增加照射时间,即使切割速度降低,材料单位体积汽化所需量愈大,切割速度也愈低。

切割速度太低,氧化燃烧速度快于激光束移动速度,产生大量氧化物,切边烧伤和粘渣,切缝宽,切边粗糙。切速过高,氧化与光速作用时间不充裕,不能割穿,熔渣排不出,无法正常切割。

最佳切割速度将获得最佳的切割质量。实际切割时,由于工艺条件不同,需根据具体情况调试确定。切割碳钢时,不粘渣或轻微粘渣的切割速度较合适。刚产生轻微粘渣的最高与最低切速称之为上限与下限切割速度。

说明最佳有一定范围,上限切速,随激光功率增大、板厚减小而增大,而下限切速随激光功率而变化很小,几乎为一定值.用基模至加圆偏振激光切碳钢,约为1m/min左右。因此国外激光切割发展趋势之一是增大激光功率,采用2kw。这样不但提高了切割生产效率,而且最佳切速范围加大,易保证切割质量。

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