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辅助气体在激光切割中的作用浅析

激光切割与其他切割方法比较，总的特点就是质量好、、速度快，在石化、涂装、冶金、食品等多种行业中广泛使用着。激光切割机使用利用激光特性进行加工的设备，在使用激光切割机进行加工的时候会产生热影响，短时间的热量大量集中会导致板材变形。我们可以看到市场中到处都是激光设备,但是说起都有哪些,可以说少之再少,但是作为激光行业的金属激光切割机却是之一。小范围的热量过度会使材料产生燃烧氧化，这些都是不利于加工的，为了让用户进一步了解激光切割，在此为大家叙述不同辅助气体在激光切割中的作用。

辅助气体是指从切割机割嘴里喷出来的气体，常用的有压缩空气、氮气、氧气三种。辅助气体对激光切割的作用是非常大的，它可以把切割件被融化、汽化的部分吹走，也可以把切割过程中产生的烟雾吹走，从而减小工件切割的阻碍。在市场中并不是一件容易的事情,因为在此期间需要付出比别人更多的汗水,所以不管在什么时候,金属激光切割机都不曾说过要退出。不同厚度、不同材质的材料对辅助气体的压力和流量要求不一样。

如果切割碳钢可以使用氧气，起到冷却和加速燃烧加快切割的作用。切割碳钢时，辅助气体氧气的纯度一般要求在99.5%以上，压力和流量则根据割嘴的型号、板材的厚度来定，通常情况下，压力要求在0.3-0.8Mpa.流量的要求则比较复杂，比如说切割22mm厚的碳钢，有些厂家就要求必须达到10M3/h.氧气在碳钢切割过程中的作用是助燃和吹掉切割的融熔物。当板件厚度小于3mm的时候，因为有氧化反应效果可以达到高速化。

而切割不锈钢选择氧、氮、空气都可以，要是要求精度高的加工，不锈钢采用氮，不需要高纯氧。要是为了节约成本，可以使用空气切割不锈钢，但是反面有细微的毛刺，用砂纸打磨一些就可以了。各行业的发展都需要金属激光切割机,所以不管在出于什么样的原因,我们都需要这样一种设备来辅助企业的高效率生产。1.5MM以下的碳钢板使用空气和氮气切割都可以，焊渣虽然可以控制，但是出现焊渣的话，只能使用砂轮磨了，但是使用氧气较好。

熔化切割一般使用惰性气体，如果代之以氧气或其它活性气体，材料在激光束的照射下被点燃，与氧气发生激烈的化学反应而产生另一热源，称为氧化熔化切割。

具体描述如下：

（1）材料表面在激光束的照射下很快被加热到燃点温度，随之与氧气发生激烈的燃烧反应，放出大量热量。在此热量作用下，材料内部形成充满蒸汽的小孔，而小孔的周围为熔融的金属壁所包围。

（2）燃烧物质转移成熔渣控制氧和金属的燃烧速度，同时氧气扩散通过熔渣到达点火前沿的快慢也对燃烧速度有很大的影响。氧气流速越高，燃烧化学反应和去除熔渣的速度也越快。激光有能量密度，实际的切割效果决定于作用在T件表面的激光能量密度。当然，氧气流速不是越高越好，因为流速过快会导致切缝出口处反应产物即金属氧化物的快速冷却，这对切割质量也是不利的。

（3）显然，氧化熔化切割过程存在着两个热源，即激光照射能和氧与金属化学反应产生的热能。据估计，切割钢时，氧化反应放出的热量要占到切割所需全部能量的60%左右。 很明显，与惰性气体比较，使用氧作辅助气体可获得较高的切割速度。

（4）在拥有两个热源的氧化熔化切割过程中，如果氧的燃烧速度高于激光束的移动速度，割缝显得宽而粗糙。如果激光束移动的速度比氧的燃烧速度快，则所得切缝狭而光滑。

激光未完全切割透状态的分析：

产生加工不稳定的主要情况：激光头喷嘴的选择与加工板厚不匹配；激光切割线速度过快，需要操作控制减小线速度；另外，还需要特别注意的是，在L3030 激光切割机切割5mm以上碳素钢板时需要更换7.5″焦距的激光镜片。影响切割质量重要的因数是：合金成份；金属激光切割机通过自身在市场中长时间发展,让它在市场中慢慢散发出属于自身独有的发展韵味,而这个韵味能够让金属激光切割机更加的能够吸引来自四面八方的客户群体。材料的微观结构；表面质量；表面粗糙度；表面处理。

关于激光切割的表面处理

常用的表面处理有镀锌、聚焦镀锌、涂漆、阳极电镀或覆盖分层塑料胶片。

——用锌处理过的板材易于在边缘出现挂渣。

——对于涂漆的板材，切割质量依赖于所涂产品成份的组成。

如何进行涂漆材料的加工：

一、选择一组功率小（雕刻）的用于对处理表面作预烧打标的参数。

二、选择一组用于材料切割的参数。

有分层材料涂层的板材非常适合激光切割。为了使电容式探测无故障工作，让分层涂层得到较优粘合，（避免产生浮泡），分层边必须总是在切割工件的上部。