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稀有气体通常用于熔化和切割。如果用氧气或其他活性气体代替,材料在激光束的照射下被点燃,另一个热原与氧气发生强烈的化学反应,称为氧化熔化切割。具体描述如下:
(1)在激光束的照射下,材料表面迅速加热到燃点温度,山西激光切割报价,随着与氧气的激烈燃烧反应,山西激光切割价格,释放出大量的热量。在这种热量的影响下,材料中产生了一个充满蒸汽的小孔,周围是熔化金属壁。
(2)燃烧物质转移到炉渣中控制氧气和金属的燃烧速度,氧气扩散到点火前沿的速度也对燃烧速度有很大的影响。氧气流量越大,燃烧化学反应和去除炉渣的速度就越快。当然,氧气流量并不是越高越好,因为流量过快会导致切割出口反应产物,即金属氧化物的快速冷却,这也不利于切割质量。
(3)显然,氧化熔化切割过程中有两个热原,即激光照射能和氢与金属化学反应产生的热能。据估计,氧化反应释放的热量应占切割所需能量的60%左右。显然,与稀有气体相比,氧气可以帮助气体获得更高的切割速度。
(4)在有两个热原的氧化熔化和切割过程中,如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度,则接缝显得粗糙。如果激光束移动速度快于氧的燃烧速度,则接缝狭窄光滑。
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激光切割简单利用高功率密度激光束照射切割材料,使材料迅速加热到蒸发温度,挥发孔,随着光束对材料的移动,孔继续产生总宽度非常窄(如0.1mm上下)切割缝,完成材料切割。
1.激光熔化切割
激光熔化切割时,用激光加热熔化金属材料,然后通过与光束同轴的喷嘴喷射非氧化气体(Ar.He.N等),液态金属依靠气体的强大压力排出,产生切口。激光熔化切割不需要完全蒸发金属,山西激光切割,所需能量只有蒸发切割的1/10。
激光熔化切割主要用于切割一些不易氧化的材料或活性金属,如不锈钢.钛.铝及其合金等。
2.激光汽化切割
利用高能密度激光束加热工件,使温度迅速上升,在很短的时间内达到材料的沸点,材料开始蒸发,产生蒸汽。这些蒸汽的喷射速度非常快,在蒸汽喷射的同时,在材料上产生切口。材料的蒸发热一般都很大,所以激光蒸发切割需要很大的功率和功率密度。激光汽化切割主要用于极薄金属材料和非金属材料(如纸张).布.木材.切割塑料和橡胶等。
3.激光氧气切割
激光氧气切割原理与氧切割相似。它以激光为热源,以氧气等活性气体为切割气体。一方面,吹出的气体与切割金属发生氧化反应,释放大量氧化热;另一方面,熔化的氧化物和熔化物从反应区吹出,在金属中获得切口。
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激光切割不锈钢的机理:不锈钢薄板激光切割机在工业生产中占有很大的比重。不锈钢和低碳铜的主要领域是它们不同的成分和不同的切削机理。含1% ~ 20%铬的不锈钢容易破坏氧化过程。
在切割过程中,不锈钢中的铁会与氧气发生放热反应,其中铬的氧化具有阻止氧气进入熔融材料的特性,这减少了进入熔融层的氧气量,减少了熔融层的不完全氧化,降低了反应,降低了切割速度。与低碳钢相比,不锈钢切割需要更高的激光功率和氧压。虽然不锈钢切割达到了令人满意的切割效果,但是很难获得没有粘渣的接缝。以惰性气体为辅助气体切割不锈钢可获得非氧化切边,可直接用于焊接,但其切割速度比以氧气为辅助气体降低约10%。
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