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不锈钢圆管激光切管机--生锈材料难以切割的原因及其解决方法 2021-11-02
不锈钢圆管激光切管机--生锈材料难以切割的原因及其解决方法

【现象】

在碳钢的厚板切割中,即使通常能进行良好切割的材料,当其表面存在铁锈时,切割面就可能会变得粗糙或产生过烧。






图3.13-1所示为对(a)有锈、(b)没锈的12mm厚SS400材料进行切割的结果。

【原因】

激光本身并不带热,只有在被材料表面吸收后才会转化为热能进行切割。材料的表面是否有生锈的地方,会直接影响到激光的吸收率,所产生的热能也将大不相同。另外,生锈程度不同时或铁锈已穿透材料表面的氧化皮扩散到了材料内部时,氧化膜与母材的紧贴性会比较差,材料的热传导将会不均匀影响加工质量。假设整个被加工物生锈生得很均匀的话,则理论上激光的吸收均匀,应该可以获得良好的加工质量。

【解决方法】





如图3.13-2所示,解决方法是,在切割前进行预加工,使被加工物表面能均匀吸收激光。具体做法是,使用切割用加工程序,先将功率设为低功率,并升高焦点位置,沿加工路线均匀熔化被加工物的表面,然后再返回到加工开始点,将条件切换为切割条件,进行正式切割。需要注意的是,如果被加工物的表面在预加工中被过度熔融,则切割面也会变粗糙。用此预加工法进行加工,虽然切割面质量比不上完全没有生锈的材料(切割面),但从防止过烧的意义上看则是很有效的。另外,该切割法在被加工物表面有油漆、划痕或其他污渍时使用,也会得到良好的切割质量。





如图3.13-3所示,还有一种方法就是用金刚砂轮把材料表面的铁锈连同氧化皮一起去除,待露出母材的金属面后再进行加工。不过,母材(Fe)的热传导率是大于氧化皮的激光或辅助气体的稍许紊乱都会增加发生过烧的可能性,并且过烧一旦发生,其范围也将很大。氧化皮在激光切割中有着重要的意义。


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