激光切割的分類
1)汽化切割
利用高能量密度的激光束加熱工件。在短的時(shí)間內(nèi)汽化,形成蒸氣。在材料上形成切口。材料的汽化熱一般很大,所以激光汽化切割時(shí)需要大的功率和功率密度。
激光汽化切割多用于極薄金屬材料和非金屬材料(如紙、布、木材、塑料和橡皮等)的切割。
2)熔化切割
激光熔化切割時(shí),用激光加熱使金屬材料熔化,噴嘴噴吹非氧化性氣體(Ar、He、N等),依靠氣體的強(qiáng)大壓力使液態(tài)金屬排出,形成切口。所需能量只有汽化切割的1/10。
激光熔化切割主要用于一些不易氧化的材料或活性金屬的切割,如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等。






3)氧氣切割
它是用激光作為預(yù)熱熱源,用氧氣等活性氣體作為切割氣體。噴吹出的氣體一方面與切割金屬作用,發(fā)生氧化反應(yīng),放出大量的氧化熱;另一方面把熔融的氧化物和熔化物從反應(yīng)區(qū)吹出,而切割速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于激光汽化切割和熔化切割。
激光氧氣切割主要用于碳鋼、鈦鋼以及熱處理鋼等易氧化的金屬材料。
4)劃片與控制斷裂
激光劃片是利用高能量密度的激光在脆性材料的表面進(jìn)行掃描,使材料受熱蒸發(fā)出一條小槽,然后施加一定的壓力,脆性材料就會(huì)沿小槽處裂開。激光劃片用的激光器一般為Q開關(guān)激光器和CO2激光器。
控制斷裂是利用激光刻槽時(shí)所產(chǎn)生的陡峭的溫度分布,在脆性材料中產(chǎn)生局部熱應(yīng)力,使材料沿小槽斷開。

1、氧化物黏度的影響
在激光切割的所有工藝參數(shù)中,輔助氣體壓力與氣體流動(dòng)特性是影響切割質(zhì)量的重要因素。在鋼質(zhì)厚板切割時(shí),例如碳鋼,使用氧氣作為輔助氣體,因?yàn)殍F的氧化物黏度較低,比較容易從切口中去除。
正常情況下,雖然碳鋼的激光切割切口側(cè)面含有鐵氧化物薄層,大多數(shù)情況下,激光切割碳鋼切割面質(zhì)量還是可以接受的。但是由于不銹鋼中含有鉻,而熔融氧化鉻有較高的黏度,容易黏結(jié)在切口側(cè)壁,所以同樣使用氧氣作為輔助氣體,不銹鋼的加工質(zhì)量要比碳鋼差。如果此時(shí)氣體壓力不高,那很難將這些氧化物去除。
同樣的問(wèn)題在切割鋁與鈦合金時(shí)也會(huì)出現(xiàn),因?yàn)槿廴诘匿X、鈦氧化物也有較高的黏度,為了獲得好的切割質(zhì)量必須要求輔助氣體具有更高壓力。實(shí)際上,Cr、Al、Ti 合金都是難切割材料。
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