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1.融化和切割

在激光熔化切割中,工件局部熔化后,被熔化的材料被气流喷射出来。由于材料的转移只发生在其液态状态下,所以称为激光熔化切割。激光切割加工厂家认为激光熔化切割,当然是把材料加热到一定的温度来熔化,然后通过与光束同轴的喷嘴非氧化性气体,利用气体的压力来排出液态金属,形成切口。激光熔化切割所需能量仅为汽化切割所需能量的1 / 10,不需要使金属完全汽化。铁、钛激光熔化切割不能产生氧化切口。钢的激光功率密度在104w / cm2 ~ 105W / cm2之间。
 

2.汽化切割

在激光汽化切割过程中,利用高能高密度激光束加热工件,使工件温度上升,材料在短时间内汽化成蒸汽。当蒸汽喷射时,会在材料上形成切割,从而达到切割效果。但是一般材料的汽化热很大,所以材料表面温度上升到沸点温度的速度很快,以免因热传导造成熔化。因此,有的物料蒸发成蒸汽而消失,有的物料被辅助气流从狭缝底部吹走作为喷出物。在这种情况下需要非常高的激光功率。为了防止材料蒸汽凝结到狭缝壁上,材料的厚度不能超过激光束的直径。因此,此工艺仅适用于须避免排除熔融物质的应用场合。激光汽化切割所使用的材料一般都是非常薄的金属材料和非金属材料。在物料厚度一定的情况下,气化速率与物料厚度成反比。所需的激光功率密度大于108W / cm2,取决于材料、切割深度和光束聚焦位置。在板厚一定的情况下,假设有足够的激光功率,切割速度受气体射流速度的限制。
 

3.控制裂缝切割

对易受热损伤的脆性材料,用激光加热实现高速可控切断,称为可控断裂切断。这种切割工艺的主要内容是:用激光束加热脆性材料的小区域,在该区域内产生较大的热梯度和严重的机械变形,导致材料开裂。只要保持均匀的加热梯度,激光束就可以引导裂纹向任意方向形成。这种切割所用的材料是脆性材料。

4.氧化熔化切割(激光火焰切割)

熔化切割一般采用惰性气体。如果替换氧气或其他活性气体,在激光束的照射下,将材料点燃,然后与氧气发生激烈的化学反应,产生另一个热源,使材料进一步加热,称为氧化熔化切割。由于这种效应,对于相同厚度的结构钢,用这种方法得到的切削速度要高于用熔体切削得到的切削速度。另一方面,切口的质量也有可能比熔融切割的质量差。事实上,它产生更宽的缝,更大的粗糙度,增加热影响区,和差的边缘质量。激光火焰切割加工精度不佳的模型和尖角(存在烧毁尖角的风险)。

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