激光切割輔助氣體的要求

時間：2022-08-25

怎么選擇激光切割用的輔助氣體

激光切割的簡單示意圖如下圖所示；

過程中需要使用輔助氣體吹走割縫內的熔渣，冷卻加工物體表面減少受熱區(qū)域，冷卻并保護激光頭的透鏡。輔助氣體一般有氧氣、氮氣、壓縮空氣等，它們直接影響切割的性能，切割速度、切割厚度等。需要根據切割材料的差異，采用不同的輔助氣體。

1.氧氣作為輔助用氣
氧氣常用于切割較厚的碳鋼材料。因其與鐵元素的化學反應熱會促進金屬吸熱熔化，可以大幅度提高切割效率。但氧氣會使得被切割材料在切口端面產生明顯的氧化膜，而且會對切割面周圍材料產生淬火效應，提高這部份材料的硬度，對后續(xù)加工造成一定的影響。氧氣切割的材料切口端面發(fā)黑或者暗黃色。一般碳鋼板采用氧氣切割，低壓打孔，低壓切割。氧氣一般由空分工廠提供的液氧汽化而來，因此氣源品質潔凈，*特殊處理。
2.氮氣作為輔助用氣
氮氣作為輔助氣體切割時，會在熔化的金屬周圍形成保護氛圍，防止材料被氧化，避免氧化膜的形成，實現材料的無氧化切割。但切割能力不如氧氣，而且氮氣切割的氮氣消耗量較大，切割成本較高。無氧化切割面具有可直接熔接、涂抹、耐腐蝕性強等特點，切口端面發(fā)白。一般采用氮氣切割不銹鋼、鍍鋅板、鋁及鋁合金、黃銅等材料，用低壓穿孔，用高壓切割。氮氣切割時，氣體流量的改變對切割的影響很大，在保證切割氣體壓力的情況下，一定要保證氣體流量的充足。氮氣一般也是空分工廠提供的液氮汽化而來，因此氣源品質潔凈，*特殊處理。
3.壓縮空氣作為輔助氣體

壓縮空氣相對于氧氣和氮氣較容易獲得，且價格非常便宜?？諝庵泻?0%左右的氧氣以及78%左右的氮氣，切割效率遠不及氧氣切割，但切割能力與氮氣接近，空氣切割效率略**氮氣切割。由于有氧氣的存在，切口端面發(fā)黃。在對材料切口表面色澤沒有嚴格要求時，用壓縮空氣替代氮氣切割是較經濟實用的選擇，一般多用于切割鈑金件、鋁板、非金屬及鍍鋅板材料，在一定程度上它可以減少氧化膜且節(jié)省使用成本，是目前應用越來越多的切割氣源之一。

壓縮空氣可以用空氣壓縮機直接獲得，但本身空氣并不潔凈，壓縮后空氣中含有大量的水、油、顆粒物等污染物，若壓縮空氣不純將導致高壓噴射到激光切割頭的保護鏡面上，會污染保護鏡片(如圖)，嚴重影響激光束的傳輸，使焦點分散，造成產品切不透，容易帶毛刺(如圖)，以及切割面粗糙(如圖)等后果，甚至產生廢品。如果是大功率激光切割機，只要保護鏡面或噴嘴表面粘上一點點較細微的油膜或水霧，也有可能造成高能激光**燒壞激光頭。

因此需要持續(xù)穩(wěn)定的潔凈壓縮空氣，**切割效果，同時保護激光切割機不受到損壞。目前該行業(yè)氣體應用可滿足要求的指標(按照ISO 8573-1-2010分級)為壓力露點不**5級(3~7℃)(一般情況下應考慮常年氣溫較高時的工況，另外北方氣溫在零下的地區(qū)，如管路有室外或較長時，需考慮氣溫對壓縮空氣的影響)，顆粒物含量不**2級，總油含量不**2級(<0.1mg/Nm3，含油蒸氣部分)。

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