激光切割的材料分析
該材料用氧氣切割時會得到較好的結(jié)果.當用氧氣作為加工氣體時,切割邊緣會輕微氧化.對于厚度達4mm的板材,可以用氮氣作為加工氣體進行高壓切割.這種情況下,切割邊緣不會被氧化.厚度在10mm以上的板材,對激光器使用特殊極板并且在加工中給工件表面涂油可以得到較好的效果.
不銹鋼:在可以接受切割端面氧化的情況下可使用氧氣;使用氮氣以得到無氧化沒有毛刺的邊緣,就不需要再作處理了.在板材表面涂層油膜會得到-的穿孔效果,而不降低加工.
鋁:盡管有高反射率和熱傳導(dǎo)性,厚度6mm以下的鋁材可以切割,這取決于合金類型和激光器能力.當用氧切割時,切割表面粗糙而堅硬.用氮氣時,切割表面平滑.純鋁因為其高純非常難切割,只有在系統(tǒng)上安裝有反射吸收裝置的時候才能切割鋁材.否則反射會毀壞光學(xué)組件.
鈦:鈦板材用氮氣作為加工氣體來切割.其它參數(shù)可以參考鎳鉻鋼.
銅和黃銅:兩種材料都具有高反射率和-的熱傳導(dǎo)性.厚度1mm以下的黃銅可以用氮氣切割;厚度2mm以下的銅可以切割,加工氣體必須用氧氣.只有在系統(tǒng)上安裝有反射吸收裝置的時候才能切割銅和黃銅.否則反射會毀壞光學(xué)組件.
激光切割鋼材時,氧氣和-的激光束是通過噴嘴射到被切材料處,從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進入切口的氣流量要大,速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進行放熱反應(yīng)；同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。
因此除光束的及其控制直接影響切割外,噴嘴的設(shè)計及氣流的控制如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等也是十分重要的因素。在使用時從噴嘴側(cè)面通入一定壓力pn(表壓為pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經(jīng)一定距離到達工件表面,其壓力稱切割壓力pc,后氣體膨脹到-壓力pa。隨著pn的增加,氣流流速增加,pc也不斷增加。
激光焊接在激光切割加工中的主要應(yīng)用
焊接過程屬熱傳導(dǎo)型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導(dǎo)向內(nèi)部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰功率和重復(fù)頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池.
激光焊接可以采用連續(xù)或脈沖激光束來實現(xiàn)焊接,它的焊接的原理可分為熱傳導(dǎo)型焊接和激光深熔焊接.功率密度小于104~105w/㎝?為熱傳導(dǎo)焊,此時熔深淺、焊接速度慢.當功率密度大于105~107w/㎝?時,金屬表面受熱作用下凹成孔穴,形成深熔焊,具有焊接速度快、深寬比大的特點.
激光焊接由于具有的優(yōu)點,已成功地應(yīng)用于微、小型件焊接中.高功率---及高功率yag激光器的出現(xiàn),開辟了激光切割 激光切割加工激光焊接的新領(lǐng)域.
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