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激光切割厚板难在哪里
返回列表 来源: 发布日期: 2022.05.31


激光切割机

准稳态燃烧过程维持比较困难

属激光切割机实际切割过程中,能切透的板厚是有限的,这与切割前沿铁不能稳定燃烧密切相关。燃烧过程要能持续进行,切缝顶部的温度须达到燃点。单独靠铁氧燃烧反应释放的能源,实际上不能确保燃烧过程持续进行。

一方面,是由于切缝被喷嘴喷出的氧流连续冷却,降低了切割前沿的温度;

另一方面,燃烧形成的氧化亚铁层覆盖在工件表面,阻碍氧的扩散,当氧的浓度降低到一定程度时,燃烧过程将会熄灭。

激光切割机

采用传统聚性光束进行激光切割时,激光束作用于表面的区域很小,由于激光功率密度很高,所以不仅仅在激光辐射的区域,工件表面温度达到了燃点,而且由于热传导,一个更宽的区域达到了燃点温度。而氧流作用于工件表面的直径要比激光束直径要大。这表明不仅在激光辐射区域,要发生强烈地燃烧反应,而且在激光束照射的光斑外面也要同时发生燃烧。

厚板切割时,切割速度相当慢,工件表面铁氧燃烧的速度要比切割头行进的速度快。燃烧持续一段时间后,由于氧的浓度下降,而导致燃烧过程熄灭。只有当切割头行进到该位置时,燃烧反应又重新开始。切割前沿的燃烧过程是周期性地进行,这样就会导致切割前沿的温度波动,切口质量变差。

激光切割机

板厚方向氧纯度和压力难以维持恒定

金属激光切割机厚板切割时,氧纯度下降也是影响切口质量的重要因素。

氧流的纯度对切割过程有强烈影响。当氧流纯度下降0. 9%,铁氧燃烧率将下降10%;纯度下降5%时,燃烧率将下降37%。燃烧率下降将大大减少了燃烧过程输入到切缝中的能源,降低了切割速度,同时切割面液态层中铁的含量增加,从而加大到熔渣的粘性,导致熔渣排出困难,这样在切口下部就会出现严重的挂渣,使切口质量变得难以接受。

激光切割机

为了保持切割稳定进行,要求在板厚方向切割氧流的纯度及压力要基本保持恒定。传统激光切割工艺中,常常使用普通锥形喷嘴,这种喷嘴在薄板切割中能满足使用要求。但在切割厚板时,随着供气压力加大,喷嘴的流场中容易形成激波,激波对切割过程有许多危害,降低氧流的纯度,影响切口质量。激光切割机

解决这个问题一般有三种办法:

(1)在切割氧流周围添加预热火焰。

(2)在切割氧流周围添加辅助氧流。

(3)合理设计喷嘴内壁, 提升气流流场特征。

激光切割机

激光切割机

激光切割机

切割样件

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