激光切割輔助氣體的要求

時(shí)間：2022-08-25作者：壽爾科技（上海）有限公司瀏覽：145

怎么選擇激光切割用的輔助氣體

激光切割的簡(jiǎn)單示意圖如下圖所示；


過(guò)程中需要使用輔助氣體吹走割縫內(nèi)的熔渣，冷卻加工物體表面減少受熱區(qū)域，冷卻并保護(hù)激光頭的透鏡。輔助氣體一般有氧氣、氮?dú)狻嚎s空氣等，它們直接影響切割的性能，切割速度、切割厚度等。需要根據(jù)切割材料的差異，采用不同的輔助氣體。

1.氧氣作為輔助用氣
氧氣常用于切割較厚的碳鋼材料。因其與鐵元素的化學(xué)反應(yīng)熱會(huì)促進(jìn)金屬吸熱熔化，可以大幅度提高切割效率。但氧氣會(huì)使得被切割材料在切口端面產(chǎn)生明顯的氧化膜，而且會(huì)對(duì)切割面周?chē)牧袭a(chǎn)生淬火效應(yīng)，提高這部份材料的硬度，對(duì)后續(xù)加工造成一定的影響。氧氣切割的材料切口端面發(fā)黑或者暗黃色。一般碳鋼板采用氧氣切割，低壓打孔，低壓切割。氧氣一般由空分工廠提供的液氧汽化而來(lái)，因此氣源品質(zhì)潔凈，*特殊處理。
2.氮?dú)庾鳛檩o助用氣
氮?dú)庾鳛檩o助氣體切割時(shí)，會(huì)在熔化的金屬周?chē)纬杀Ｗo(hù)氛圍，防止材料被氧化，避免氧化膜的形成，實(shí)現(xiàn)材料的無(wú)氧化切割。但切割能力不如氧氣，而且氮?dú)馇懈畹牡獨(dú)庀牧枯^大，切割成本較高。無(wú)氧化切割面具有可直接熔接、涂抹、耐腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，切口端面發(fā)白。一般采用氮?dú)馇懈畈讳P鋼、鍍鋅板、鋁及鋁合金、黃銅等材料，用低壓穿孔，用高壓切割。氮?dú)馇懈顣r(shí)，氣體流量的改變對(duì)切割的影響很大，在保證切割氣體壓力的情況下，一定要保證氣體流量的充足。氮?dú)庖话阋彩强辗止S提供的液氮汽化而來(lái)，因此氣源品質(zhì)潔凈，*特殊處理。
3.壓縮空氣作為輔助氣體

壓縮空氣相對(duì)于氧氣和氮?dú)廨^容易獲得，且價(jià)格非常便宜。空氣中含有20%左右的氧氣以及78%左右的氮?dú)?，切割效率遠(yuǎn)不及氧氣切割，但切割能力與氮?dú)饨咏?，空氣切割效率?*氮?dú)馇懈?。由于有氧氣的存在，切口端面發(fā)黃。在對(duì)材料切口表面色澤沒(méi)有嚴(yán)格要求時(shí)，用壓縮空氣替代氮?dú)馇懈钍禽^經(jīng)濟(jì)實(shí)用的選擇，一般多用于切割鈑金件、鋁板、非金屬及鍍鋅板材料，在一定程度上它可以減少氧化膜且節(jié)省使用成本，是目前應(yīng)用越來(lái)越多的切割氣源之一。


壓縮空氣可以用空氣壓縮機(jī)直接獲得，但本身空氣并不潔凈，壓縮后空氣中含有大量的水、油、顆粒物等污染物，若壓縮空氣不純將導(dǎo)致高壓噴射到激光切割頭的保護(hù)鏡面上，會(huì)污染保護(hù)鏡片(如圖)，嚴(yán)重影響激光束的傳輸，使焦點(diǎn)分散，造成產(chǎn)品切不透，容易帶毛刺(如圖)，以及切割面粗糙(如圖)等后果，甚至產(chǎn)生廢品。如果是大功率激光切割機(jī)，只要保護(hù)鏡面或噴嘴表面粘上一點(diǎn)點(diǎn)較細(xì)微的油膜或水霧，也有可能造成高能激光**燒壞激光頭。



因此需要持續(xù)穩(wěn)定的潔凈壓縮空氣，**切割效果，同時(shí)保護(hù)激光切割機(jī)不受到損壞。目前該行業(yè)氣體應(yīng)用可滿足要求的指標(biāo)(按照ISO 8573-1-2010分級(jí))為壓力露點(diǎn)不**5級(jí)(3~7℃)(一般情況下應(yīng)考慮常年氣溫較高時(shí)的工況，另外北方氣溫在零下的地區(qū)，如管路有室外或較長(zhǎng)時(shí)，需考慮氣溫對(duì)壓縮空氣的影響)，顆粒物含量不**2級(jí)，總油含量不**2級(jí)(<0.1mg/Nm3，含油蒸氣部分)。


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