钰丰介绍激光切割厚板难点及如何解决？

发布日期：2019-12-17 作者：张梓秋点击：

钰丰介绍激光切割厚板难点及如何解决？

激光切割机不再是切割厚度小于10mm的钢板的问题。但是，如果要切割较厚的钢板，则通常需要输出功率超过5 kW的高功率激光器，并且切割质量也大大降低。由于大功率激光设备昂贵且其输出激光模式不利于激光切割，因此传统的激光切割方法在切割厚板时没有优势。用于切割厚板的金属激光切割机存在以下技术难题：

激光切割

1、难以维持准稳态燃烧过程。在金属激光切割机的实际切割过程中，可切割的板的厚度受到限制，这与切割铁在切割边缘的不稳定性密切相关。为了使燃烧过程继续进行，缝隙顶部的温度必须达到点火点。仅由铁氧体燃烧反应释放的能量实际上不能确保燃烧过程继续进行。一方面，狭缝被来自喷嘴的氧气流连续冷却，这降低了切削刃的温度。另一方面，通过燃烧形成的氧化亚铁层覆盖工件的表面，阻碍了氧气的扩散，并且降低了氧气浓度。在一定水平上，燃烧过程将熄灭。当传统的会聚光束用于激光切割时，激光束作用在表面上的区域非常小。由于高的激光功率密度，不仅在激光辐射区域内，工件的表面温度达到着火点，而且由于热传导，该区域达到了闪点温度。工件表面上氧气流的直径大于激光束的直径。这表明不仅在激光辐射区域中发生强烈的燃烧反应，而且在由激光束照射的光斑的周围同时燃烧。切割厚板时，切割速度相当慢，并且工件表面上的铁素体燃烧速度快于切割头的移动速度。在燃烧持续一段时间之后，由于氧气浓度的降低，燃烧过程消失了。只有当切割头移动到该位置时，燃烧反应才会再次开始。切削刃的燃烧过程是定期执行的，这将导致切削刃的温度波动，切削质量下降。2、很难在厚度方向上保持恒定的氧气纯度和压力。当金属激光切割机切割厚板时，氧气纯度的下降也是影响切割质量的重要因素。氧气流的纯度对切割过程影响很大。当氧气流的纯度降低0.9％时，铁素体燃烧率将降低10％；当纯度降低5％时，燃烧率将降低37％。降低燃烧速率将大大减少燃烧过程中输入到狭缝中的能量，降低切割速度，并增加切割表面液层中的铁含量，这将增加炉渣的粘度，从而导致排渣困难。下部会出现严重的渣s，使切割质量不合格。为了保持切割稳定，在厚度方向上切割氧气流的纯度和压力必须保持基本恒定。在传统的激光切割工艺中，通常使用普通的锥形喷嘴，该喷嘴可以满足薄板切割的要求。然而，当切割厚板时，随着空气供应压力的增加，在喷嘴的流场中容易形成冲击波。冲击波对切割过程有很多危害，会降低氧气流的纯度并影响切口质量。

通常有三种方法可以解决此问题：

（1）在切割氧气流周围添加预热的火焰。（2）在切割氧气流周围添加辅助氧气流。（3）合理设计喷嘴内壁，以改善流场特性。