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)射處于遠紅外波段10.6um光束的CO2激光器還是成功的應用于許多金屬的激光切割實踐。金屬對10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%,,但是,,當具有功率密度超過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行加工. 8 }# ]4 z2 U+ d
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(1)碳鋼,。
9 \ _' ^" N( H3 C& w: g- \$ t現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)可以切割碳鋼板的最大厚度可達20MM,,利用氧化熔化切割機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,。
; D" S+ p( a$ t' Y" p) u& e2 R1 |0 R4 ?# V(2)不銹鋼,。
4 Y! t! i k+ d3 N) \激光切割對利用不銹鋼薄板作為主構件的制造業(yè)來說是個有效的加工工具。在嚴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。 / I" r5 b3 T1 E% V
(3)合金鋼,。 9 w" s( l) V! [6 R* S" u O7 M3 B
大多數(shù)合金結(jié)構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,。即使是一些高強度材料,只要工藝參數(shù)控制得當,,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,。
, ?7 y, A9 x9 K9 W2 @(4)鋁及合金。
, u5 o3 u; v9 i( `' g; n* D4 c9 F鋁切割屬于熔化切割機制,,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,,要注意預防切縫表面晶間微裂縫產(chǎn)生。
, S# K; E* z5 L q3 ]: m(5)銅及合金,。 l6 t- O3 g2 A/ k3 y- ^$ o# m4 _
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行切割。
' ^+ I0 V$ _: ] q5 m9 f R(6)鈦及合金,。
3 j8 U- M" J6 x! I8 ~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反應激烈,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。
6 g2 i8 w# V. k: \1 g6 X4 s8 E飛機制造業(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。 ( s" L' h$ r. T: ~; \% h
(7)鎳合金,。
% l/ R; f' \7 Q" b6 l" h鎳基合金也稱超級合金,,品種很多。其中大多數(shù)都可實施氧化熔化切割,。 |