氮气在激光切割中的应用

辽宁气控聚焦镜（一般为金属反射聚焦系统）的水压。如果聚焦之前的光束尺寸变小并且焦点直径变大，则自动控制水压以改变聚焦曲率以使焦点直径变小。 （4）将x和y方向的补偿光路系统添加到飞行光路切割器中。即，当增加切割​​端的光路长度时，补偿光路缩短，而当减少切割端的光路长度时，增加补偿光路以保持相同的光路长度。 2.切割和穿孔技术：除少数情况外，任何一种热切割技术都可以从板的边缘开始，通常必须在板上打一个小孔。较早之前，在激光打孔复合机上，首先用冲头冲出一个孔，然后使用激光从小孔切出。没有打孔装置的激光切割机有两种基本的穿孔方法：（1）爆破穿孔：（Blastdrilling）：连续激光照射后，材料在中心形成一个凹坑，然后氧气流与激光束。快速去除熔融材料以形成孔。通常，孔的尺寸与板的厚度有关。喷砂孔的平均直径为钢板厚度的一半。因此，较厚板的喷砂孔较大且不圆。 ），只能用于废物。另外，因为用于穿孔的氧气压力与切割期间的氧气压力相同，所以飞溅大。 （2）脉冲穿孔：（脉冲钻孔）：使用峰值功率高的脉冲激光熔化或汽化少量材料。空气或氮气通常用作辅助气体，以减少由于放热氧化而引起的空穴膨胀。切割时气压低于氧气气压。每个脉冲激光仅产生较小的粒子射流，并向更深的方向移动，因此厚的板孔需要几秒钟。穿孔完成后，将辅助气体替换为氧气以进行切割。这样，孔眼的直径很小，并且孔眼的质量比喷砂的质量要好。用于此目的的激光器不仅应具有更高的输出功率，更重要的是应具有光束的时间和空间特性，因此普通的错流式CO2激光器不能满足激光切割的要求。此外，脉冲穿孔还需要更可靠的气路控制系统来实现气体类型，气体压力和穿孔时间的切换。脉冲在脉冲穿孔的情况下，为了获得高质量的切口，从当工件静止至连续恒速切削时，应认真对待脉冲穿孔。理论上，加速部分的切割条件通常可以改变：焦距，喷嘴位置，气压等，但是由于时间短，上述条件不太可能改变。在工业生产中，改变平均激光功率的方法更为现实。有三种具体方法：（1）改变脉冲宽度，（2）改变脉冲频率，（3）同时改变脉冲宽度和频率。实际结果表明（3）是最好的。 3.喷嘴设计和气流控制技术：当激光切割钢时，氧气和聚焦的激光束会通过喷嘴射向要切割的材料，从而形成气流束。空气流动的基本要求是，进入切口的空气流量应大而速度要高，以便充分的氧化作用使切口材料充分进行放热反应，同时，要有足够的动量来排出熔融物料。因此，除了光束质量及其控制直接影响切割质量外，喷嘴的设计和气流的控制（例如喷嘴压力和工件在气流中的位置）也是非常重要的因素。目前，用于激光切割的喷嘴具有简单的结构，即在端部带有小圆孔的锥形孔（见图）。设计通常是通过实验和错误的方法来完成的。由于喷嘴通常由铜制成，因此其体积小并且是易碎的部件，需要经常更换。因此，不执行流体力学计算和分析。使用时，一定的压力Pn（表压为Pg）从喷嘴的侧面进入，称为喷嘴压力。它从喷嘴出口弹出，经过一定距离后到达工件表面。该压力称为切削压力Pc。最终，气体膨胀到大气压。 Pa。研究工作表明，随着Pn的增加，空气流速增加，Pc也增加。可以通过以下公式计算：V = 8.2d2（Pg + 1）V气流量L /喷嘴直径mmPg喷嘴压力（表压）bar不同气体的压力阈值不同。当喷嘴压力超过该值时，气流是正常的斜向冲击波，气流速度从亚音速过渡到超音速。该阈值与Pn，Pa比和气体分子的自由度（n）这两个因素有关：例如，对于氧气和空气，n = 5，因此其阈值为Pn = 1bar×（1.2）3.5 = 1.89酒吧。当喷嘴压力较高时Pn / Pa =（1 + 1 / n）1 + n / 2（Pngt，4bar），正常气流斜向冲击波密封变成正冲击波，切割压力Pc减小，气流速度减少，并且在工件表面上形成旋涡会削弱气流在去除熔融材料中的作用，并影响切削速度。因此，使用在末端具有锥形孔和小圆形孔的喷嘴，并且氧气喷嘴压力通常低于3 bar。辽宁燃气