3、氧化熔化切割。一旦這種小孔形成,它將作為黑體吸收所有的入射光束能量。汽化過程中,大約40%的材料化作蒸汽消失,而有60%的材料是以熔滴的形式被氣流驅(qū)除的。激光束繼承沿著這條縫的前沿照射,熔化材料持續(xù)或脈動(dòng)地從縫內(nèi)被吹走。
熔化切割一般使用惰性氣體,假如代之以氧氣或其它活性氣體,材料在激光束的照射下被點(diǎn)燃,與氧氣發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生另一熱源,稱為氧化熔化切割。跟著工件移動(dòng),小孔按切割方向同步橫移形成一條切縫。當(dāng)然,氧氣流速不是越高越好,由于流速過快會(huì)導(dǎo)致切縫出口處反應(yīng)產(chǎn)物即金屬氧化物的快速冷卻,這對切割質(zhì)量也是不利的。
2、熔化切割。
很顯著,與惰性氣體比較,使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。
汽化切割過程中,蒸汽隨身帶走熔化質(zhì)點(diǎn)和沖洗碎屑,形成孔洞。假如激光束移動(dòng)的速度比氧的燃燒速度快,則所得切縫狹而光滑。 1、汽化切割。
(3)顯然,氧化熔化切割過程存在著兩個(gè)熱源,即激光照射能和氧與金屬化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能。
在高功率密度激光束的加熱下,材料表面溫度升至沸點(diǎn)溫度的速度是如斯之快,足以避免熱傳導(dǎo)造成的熔化,于是部門材料汽化成蒸汽消失,部門材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。據(jù)估計(jì),切割鋼時(shí),氧化反應(yīng)放出的熱量要占到切割所需全部能量的60%左右。小孔被熔化金屬壁所包抄,然后,與光束同軸的輔助氣流把孔洞附近的熔融材料帶走。氧氣流速越高,燃燒化學(xué)反應(yīng)和去除熔渣的速度也越快。
(4)在擁有兩個(gè)熱源的氧化熔化切割過程中,假如氧的燃燒速度高于激光束的移動(dòng)速度,割縫顯得寬而粗拙。
當(dāng)入射的激光束功率密度超過某一值后,光束照射點(diǎn)處材料內(nèi)部開媽蒸發(fā),形成孔洞。在此熱量作用下,材料內(nèi)部形成布滿蒸汽的小孔,而小孔的附近為熔融的金屬壁所包抄。
(2)燃燒物質(zhì)轉(zhuǎn)移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度,同時(shí)氧氣擴(kuò)散通過熔渣到達(dá)點(diǎn)火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。詳細(xì)描述如下:
(1)材料表面在激光束的照射下很快被加熱到燃點(diǎn)溫度,隨之與氧氣發(fā)生激烈的燃燒反應(yīng),放出大量熱量。一些不能熔化的材料,如木材、碳素材料和某些塑料就是通過這種汽化切割方法切割成形的。激光切割機(jī)