雖然幾乎所有的金屬材料在室溫對(duì)紅外波能量有很高的反射率,但發(fā)射處于遠(yuǎn)紅外波段10.6um光束的CO2激光器還是成功的應(yīng)用于許多金屬的激光切割實(shí)踐。金屬對(duì)10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%,但是,當(dāng)具有功率密度超過106w/cm2的聚焦激光束照射到金屬表面時(shí),卻能在微秒級(jí)的時(shí)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(duì)板材進(jìn)行加工. 6 ~, X- t. e! Y4 ~0 E; c
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8 A+ x& @" [1 }: J(1)碳鋼。
q, K$ E# `4 I4 I9 u% x現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)可以切割碳鋼板的最大厚度可達(dá)20MM,利用氧化熔化切割機(jī)制切割碳鋼的切縫可控制在滿意的寬度范圍,對(duì)薄板其切縫可窄至0.1MM左右。 * b8 t, T1 [0 V: h" ]
(2)不銹鋼。 , z* Q+ m- N: G& x9 |8 m
激光切割對(duì)利用不銹鋼薄板作為主構(gòu)件的制造業(yè)來(lái)說是個(gè)有效的加工工具。在嚴(yán)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。
) v; V; O) \: V* Y( Q(3)合金鋼。
# w& e8 B6 o% r! h/ q" l' }& j大多數(shù)合金結(jié)構(gòu)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(qiáng)度材料,只要工藝參數(shù)控制得當(dāng),可獲得平直、無(wú)粘渣切邊。不過,對(duì)于含鎢的高速工具鋼和熱模鋼,激光切割時(shí)會(huì)有熔蝕和粘渣現(xiàn)象發(fā)生。 2 _: R4 n6 R8 X, W9 J- j) m
(4)鋁及合金。 , D- I0 z4 V- k _% q4 p' L. h
鋁切割屬于熔化切割機(jī)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(duì)某些鋁合金來(lái)說,要注意預(yù)防切縫表面晶間微裂縫產(chǎn)生。 : o: Y. i/ v: Y4 ^$ f- i! t
(5)銅及合金。
8 L# N& U1 [: `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(duì)較薄的板材進(jìn)行切割。
: a3 t* o5 u/ Y, r6 {( T(6)鈦及合金。
C- R1 m k2 N6 I4 m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(shí)化學(xué)反應(yīng)激烈,切割速度較快,但易在切邊生成氧化層,不小心還會(huì)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。 ! }9 ^% o8 p0 F! ]
飛機(jī)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(huì)有少許粘渣,但很容易清除。
# z5 |2 R, O8 v1 s$ h& l# P2 Q(7)鎳合金。
2 t) D& y2 A, |4 V鎳基合金也稱超級(jí)合金,品種很多。其中大多數(shù)都可實(shí)施氧化熔化切割。 |