激光切割机厚板切割难点及解决方法

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1、激光切割机厚板切割难点及解决方法激光切割机对于10mm厚以下钢板的切割已不成问题。但如果要切割 更厚的钢板,往往要求助于输出功率超过5kW的高功率激光器，而 且切割质量也明显下降。由于高功率激光器设备成本昂贵，其输出的 激光模式也不利于激光切割,所以传统激光切割方法在切割厚板时， 不具备优势。全属切割厚板的存在以下技术难点：1、准稳态燃烧过程维持比较困难。全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，切缝顶部的温度必须达到燃点。单独靠铁氧燃 烧反应释放的能量，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

2、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。采用传统会聚性光束 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围也要同时发生燃烧。 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

3、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。2、板厚方向氧纯度和压力难以维持恒定。全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 入到切缝中的能量，降低了切割速度，同时切割面液态层中铁的含量 增加，从而增大到熔渣的粘性,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。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，随着供气压力增大，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