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激光焊接时影响不锈钢焊接变形的主要因素是焊接电流、脉冲宽度和远程频率。随着焊接电流的增加,焊缝宽度增加,逐渐出现飞溅,导致焊缝表面氧化变形,并伴有粗糙度。当脉冲宽度增加时,焊接接头的强度增加。当脉冲宽度达到一定程度时,材料表面的热传导能耗也随之增加。蒸发使液体飞溅出熔池,导致焊接接头截面积减小,影响接头强度。焊接频率对不锈钢板焊接变形的影响与钢板厚度密切相关。
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激光切割厚板难在哪些地方?准稳态燃烧过程难以维持。在金属激光切割机的实际切割过程中,可切穿的板材厚度有限,这与切割前沿的铁不稳定燃烧密切相关。燃烧过程应继续,狭缝顶部温度应达到燃点。单靠铁氧燃烧反应释放的能量,实际上并不能保证燃烧过程的连续进行。
一方面是因为狭缝被喷嘴喷出的氧气连续冷却,降低了切割前沿的温度;另一方面,燃烧形成的氧化亚铁层覆盖在工件表面,阻碍了氧气的扩散。当氧气浓度降低到一定程度时,燃烧过程就会熄灭。
传统的会聚光束用于激光切割时,激光束作用在表面的面积很小。由于激光功率密度高,工件的表面温度不仅在激光辐射区域达到燃点,而且由于热传导在更宽的区域达到燃点。作用在工件表面的氧流直径大于激光束的直径。这表明,不仅在激光照射区域,而且在被激光束照射的光斑周边,将发生强烈的燃烧反应。
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稀有气体通常用于熔化和切割。如果用氧气或其他活性气体代替,材料在激光束的照射下被点燃,另一个热原与氧气发生强烈的化学反应,称为氧化熔化切割。具体描述如下:
(1)在激光束的照射下,材料表面迅速加热到燃点温度,随着与氧气的激烈燃烧反应,释放出大量的热量。在这种热量的影响下,材料中产生了一个充满蒸汽的小孔,周围是熔化金属壁。
(2)燃烧物质转移到炉渣中控制氧气和金属的燃烧速度,氧气扩散到点火前沿的速度也对燃烧速度有很大的影响。氧气流量越大,燃烧化学反应和去除炉渣的速度就越快。当然,氧气流量并不是越高越好,因为流量过快会导致切割出口反应产物,即金属氧化物的快速冷却,这也不利于切割质量。
(3)显然,氧化熔化切割过程中有两个热原,即激光照射能和氢与金属化学反应产生的热能。据估计,氧化反应释放的热量应占切割所需能量的60%左右。显然,与稀有气体相比,氧气可以帮助气体获得更高的切割速度。
(4)在有两个热原的氧化熔化和切割过程中,如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度,则接缝显得粗糙。如果激光束移动速度快于氧的燃烧速度,则接缝狭窄光滑。
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如何提高切割质量,要从这六个因素入手,找到合适的方式。
1.激光功率越大,在相同厚度的板材上切割质量越好。激光切割方法与材料的契合度越大,切割质量越好。
2.只有金属激光切割的焦点正确对准,切割精度和准确度才能达到激光切割加工打孔要求。
3.小型激光切割适用于切割薄板。对3mm碳钢和4mm不锈钢切割效果突出,质量好,效率有确保。比如,当材料薄厚为1mm时,材料空缺十分光滑。
4.无论激光切割是什么样的材料,如果切割速率和材料的重叠性能很好,那么切割效果都很好,太快或太慢会影响激光切割的效果。
5.压力越大,气体纯度越大,黏附在材料里的泥渣越低,切割口越光滑。不同的气体类型有不同的切割速率和效果。一般来说,激光切割加工厂家氧气切割速度快,N2切割效果好,气体切割成本低。
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以上信息由专业从事山西激光切割厂家的泽明激光于2024/6/23 3:38:39发布
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