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(shí)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%。從而很迅速的對板材進(jìn)行加工. ; {0 B8 z% @5 I& H+ Q+ {
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6 p+ e) Z6 }6 G6 ?: j! D/ _6 O. |(1)碳鋼,。 + x" G/ ]8 Q9 w3 m3 l
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(jī)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,。 7 d/ C0 ^" d- J' f' q
(2)不銹鋼,。
, x6 h2 F, z0 e) ?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,。 : [% w; s. Q. S7 P1 o. P* s e$ _" V
(3)合金鋼。 - y. a/ b! k; D g% A% H) K
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(qiáng)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,。 / ~% I9 q4 B5 @* v; @7 u9 {
(4)鋁及合金。 7 i$ X5 Q" i3 v" L6 i& q
鋁切割屬于熔化切割機(jī)制,,所用輔助氣體主要用于從切割區(qū)吹走熔融產(chǎn)物,,通常可獲得較好的切面質(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。 & r' q4 u$ i) T# ?1 h; n
(5)銅及合金,。
! u& {, W1 i! |3 m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。
e: \9 I1 U* V% Z2 r: @: ?& w(6)鈦及合金,。 * u/ P. ` ~# P2 @
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。
( M1 c( s0 K. [飛機(jī)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。
: c. f/ b2 x2 J& H; [/ d/ V(7)鎳合金,。 $ i i& c; T7 R7 a$ a9 G: k' l
鎳基合金也稱超級合金,,品種很多,。其中大多數(shù)都可實(shí)施氧化熔化切割。 |