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金屬材料的激光切割

星之球科技 來源:特思德2012-07-05 我要評論(0 )   

雖然幾乎所有的金屬材料在室溫對紅外波能量有很高的反射率,但發(fā)射處于遠(yuǎn)紅外波段10.6um光束的 CO2 激光器 還是成功的應(yīng)用于許多金屬的激光切割實踐。金屬對10.6um 激光...

     雖然幾乎所有的金屬材料在室溫對紅外波能量有很高的反射率,但發(fā)射處于遠(yuǎn)紅外波段10.6um光束的CO2激光器還是成功的應(yīng)用于許多金屬的激光切割實踐。金屬對10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%,但是,當(dāng)具有功率密度超過106w/cm2的聚焦激光束照射到金屬表面時,卻能在微秒級的時間內(nèi)很快使表面開始熔化。處于熔融態(tài)的大多數(shù)金屬的吸收率急劇上升,一般可提高60%~80%。

(1)碳鋼。

       
現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)可以切割碳鋼板的最大厚度可達(dá)20MM,利用氧化熔化切割機制切割碳鋼的切縫可控制在滿意的寬度范圍,對薄板其切縫可窄至0.1MM左右。

(2)不銹鋼。

        
激光切割對利用不銹鋼薄板作為主構(gòu)件的制造業(yè)來說是個有效的加工工具。在嚴(yán)格控制激光切割過程中的熱輸入措施下,可以限制切邊熱影響區(qū)變得很小,從而很有效的保持此類材料的良好耐腐蝕性。

(3)合金鋼。

       
大多數(shù)合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼都能用激光切割方法獲得良好的切邊質(zhì)量。即使是一些高強度材料,只要工藝參數(shù)控制得當(dāng),可獲得平直、無粘渣切邊。不過,對于含鎢的高速工具鋼和熱模鋼,激光切割時會有熔蝕和粘渣現(xiàn)象發(fā)生。

(4)鋁及合金。

       
鋁切割屬于熔化切割機制,所用輔助氣體主要用于從切割區(qū)吹走熔融產(chǎn)物,通??色@得較好的切面質(zhì)量。對某些鋁合金來說,要注意預(yù)防切縫表面晶間微裂縫產(chǎn)生。

(5)銅及合金。

       
純銅(紫銅)由于太高的反射率,基本上不能用CO2激光束切割。黃銅(銅合金)使用較高激光功率,輔助氣體采用空氣或氧,可以對較薄的板材進(jìn)行切割。

(6)鈦及合金。

       
純鈦能很好耦合聚焦激光束轉(zhuǎn)化的熱能,輔助氣體采用氧時化學(xué)反應(yīng)激烈,切割速度較快,但易在切邊生成氧化層,不小心還會引起過燒。為穩(wěn)妥起見,采用空氣作為輔助氣體比較好,以確保切割質(zhì)量。

        飛機制造業(yè)常用的鈦合金激光切割質(zhì)量較好,雖然切縫底部會有少許粘渣,但很容易清除。

(7)鎳合金。

       
鎳基合金也稱超級合金,品種很多。其中大多數(shù)都可實施氧化熔化切割。

 

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