激光切割加工熔渣溫度非常高

時間：2020-01-05作者：昆山市昆馬機械鈑金有限公司瀏覽：2353

由于熔渣溫度非常高，通常在1700度以上時，而且熔渣的沸騰、對流將許多氧氣帶入反應(yīng)區(qū)的下部，就使得下層的金屬也不斷加入到燃燒反應(yīng)中。但是，越往下層的金屬與氧氣接觸的機會就越少，對于底層的金屬基本不發(fā)生燃燒反應(yīng)，主要是靠燃燒反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量將其熔化。這也正是激光切割鋼板有一定的厚度限制的原因之一。實驗中發(fā)現(xiàn)：相同加工條件下，由于氧氣的原因，從板材的邊緣開始切割和將起割點選在板材內(nèi)部相比，前者燒穿鋼板的時間短，可切割工件的厚度大。在反應(yīng)區(qū)上部主要發(fā)生燃燒反應(yīng)，可以稱為燃燒反應(yīng)區(qū)；下部主要發(fā)生材料的受熱熔化，可稱為熔化反應(yīng)區(qū)。

        實驗中還看到：由于燃燒反應(yīng)也同時向兩側(cè)擴展，當鋼板在整個板厚上被燒穿時，起割點處上表而的燃燒反應(yīng)區(qū)己擴展成直徑約為切縫寬度1.5~2倍的半球形。因此，起割點處切縫較寬，切割而粗糙，熱影響區(qū)大，切口形狀總是上寬下窄。這也正是實際加工中在設(shè)計加工軌跡時通常將起割點設(shè)置在工件加工輪廓線之外的原因。在燃燒反應(yīng)發(fā)生后，激光仍然起著重要的作用，可以對所照射的鋼板部位不斷提供能量，這一階段直至鋼板在整個板厚方向上被燒穿為比。其間能量的輸入主要是兩方而：燃燒反應(yīng)所產(chǎn)生的反應(yīng)熱和激光束的能量。由于燃燒反應(yīng)處于不斷擴展中，反應(yīng)區(qū)逐漸變大，所產(chǎn)生的熱量應(yīng)被看作不斷增強的熱源困。這些熱量將反應(yīng)區(qū)的金屬加熱至熔點，并將其熔化。由于熱傳導(dǎo)的作用，還會在周圍產(chǎn)生溫度場，造成切割加工的熱影響區(qū)。

        *三階段的過程分析當鋼板被燒穿后，切割加工的*三階段過程開始。燃燒反應(yīng)的產(chǎn)物及熔融金屬所構(gòu)成的熔渣被氧氣氣流從鋼板燒穿的小孔處吹出。此時，切割頭開始沿著加工軌跡向前行進，激光束和氧氣氣流也隨之移動，從而使得燃燒反應(yīng)區(qū)和熔化反應(yīng)區(qū)連續(xù)移動變化。由于鋼板己被燒穿，氧氣氣流可以在整個板厚方向上為燃燒反應(yīng)提供氧氣。于是燃燒反應(yīng)區(qū)擴展到了鋼板的整個板厚高度，熔化反應(yīng)區(qū)轉(zhuǎn)移到燃燒反應(yīng)區(qū)沿切割方向的前方。因此，該階段所產(chǎn)生的熔渣仍然由燃燒反應(yīng)物FeO和熔化的Fe組成。隨著燃燒反應(yīng)向前進展，反應(yīng)區(qū)的金屬不斷被熔化，所產(chǎn)生的熔渣被吹除，鋼板上被燒穿的小孔就擴展成為切口

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