不銹鋼中厚板的激光切割工藝

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不銹鋼中厚板的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，相關(guān)產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、船舶制造、橋梁建造等行業(yè)。不銹鋼厚板加工以激光切割為主，要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量切割效果需要掌握一定的工藝技巧。

一般來(lái)說(shuō)，中板是指厚度10.0-25.0mm的鋼板，厚度25.0-60.0mm的稱為厚板，厚度超過(guò)60.0mm的為特厚板。

激光切割厚板優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)

1.粗糙度

激光切割斷面會(huì)形成豎直的紋路，紋路的深度決定了切割表面的粗糙度，紋路越淺，切割斷面就越光滑，紋路越深，斷面則越粗糙。紋路越淺，切割質(zhì)量就越高。

2.垂直度

對(duì)于厚鈑金來(lái)說(shuō)，切割邊緣的垂直度是非常重要的。遠(yuǎn)離焦點(diǎn)時(shí)，激光束變得發(fā)散，可能導(dǎo)致切縫上下寬度不一致；切割邊緣偏離垂直線過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致工件不夠標(biāo)準(zhǔn)，難以使用；邊緣越垂直，則切割質(zhì)量越高。

3.切割寬度

切割寬度決定輪廓的內(nèi)徑，在實(shí)際切割時(shí)，需要調(diào)整參數(shù)，對(duì)切割掉的材料進(jìn)行補(bǔ)償，以保證工件為所需要的尺寸。

4.紋路

高速切割厚板時(shí)，熔融金屬?zèng)]有由垂直激光束下方的切口里噴出，反而在激光束偏后處噴出來(lái)。這樣就會(huì)在切割邊緣形成彎曲的紋路。解決這個(gè)問(wèn)題，需要在切割加工結(jié)尾時(shí)降低進(jìn)給速率，這樣可以大大消除紋路的形成。

5.毛刺

毛刺的有無(wú)及多少是決定激光切割質(zhì)量的一個(gè)非常重要的影響因素，毛刺的去除需要額外的工作量，這些都會(huì)計(jì)算在時(shí)間和人工成本里。所以，有無(wú)毛刺，是判斷激光切割是否合格的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。

6.熱影響區(qū)域

熱影響區(qū)域指的是內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的區(qū)域的深度。激光切割中，切口附近的金屬區(qū)域被加熱，這可能會(huì)導(dǎo)致金屬的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。例如，一些金屬會(huì)發(fā)生硬化。

7.變形

如果切割使得部件急劇加熱，它就會(huì)變形，精細(xì)加工中這一點(diǎn)尤為重要?？刂萍す夤β室约笆褂枚碳す饷}沖可以減少部件變熱，避免變形。

激光切割不銹鋼厚板的工藝要求

1.噴嘴選型

噴嘴直徑大小決定了進(jìn)入切口的氣流形狀、氣體擴(kuò)散面積、氣體流速，從而影響了熔融物去除、切割的穩(wěn)定情況。進(jìn)入切口的氣流量大、速度快、工件在氣流中的位置恰當(dāng)，噴射去除熔融物的能力越強(qiáng)。不銹鋼越厚，噴嘴應(yīng)使用越大，比例閥設(shè)置越大，增大流量，才能確保壓力，才能切割出正常斷面效果。

規(guī)格：噴嘴的規(guī)格在這里主要指端部孔徑，以Precitec的切割噴嘴為例，其孔徑從1.5mm到5.0mm?？讖降倪x擇主要同切割功率有關(guān)，功率越大，產(chǎn)生的熱量就越多，就需要越大的氣量。當(dāng)我們切3mm以下的板材時(shí)，一般選用2.0mm孔徑的噴嘴；切3mm到10mm的板材時(shí)，選用3.0mm的噴嘴，切10mm以上的板材時(shí)，就要用到3.5及以上的噴嘴了。

單雙層噴嘴：一般來(lái)說(shuō)，氧化切割（輔助氣體是氧氣）用雙層噴嘴，熔融切割（輔助氣體是氮?dú)猓┯脝螌訃娮臁５行┘す馄饔袑ｉT的說(shuō)明，用單層還是雙層，這種情況下，就按激光器說(shuō)明書操作。

2.輔助氣體選擇和氣體純度

不銹鋼激光切割加工中經(jīng)常會(huì)用到各種輔助氣體，例如氧氣、氮?dú)?、空氣等，使用不同的氣體類型，切割斷面的效果不同。氧氣是黑色斷面，空氣為淡黃色，氮?dú)饪杀３植讳P鋼原色不被氧化。不銹鋼切割以氮?dú)鉃槭走x輔助氣體。

3.焦點(diǎn)位置

焦點(diǎn)不一樣，所能切割的厚度、材質(zhì)、品質(zhì)也不一樣，切割不同的材質(zhì)和厚度，都需要調(diào)節(jié)成不同的焦點(diǎn)。切割前，測(cè)量出實(shí)際零焦點(diǎn)，以零焦點(diǎn)為基準(zhǔn)才能夠進(jìn)行切割工藝參數(shù)的測(cè)試和分析，不銹鋼切割以負(fù)離焦為主要工藝選擇方向。

4.激光頻率調(diào)整、脈沖占空比對(duì)切割質(zhì)量的影響

頻率變化對(duì)不銹鋼厚板切割的影響：

頻率從500－100Hz范圍減小，切割斷面效果變細(xì)膩，分層慢慢改善。頻率設(shè)置到100Hz時(shí)，無(wú)法切割，反藍(lán)光。通過(guò)頻率的改變，找出最佳頻率范圍。為確保最佳切割斷面，必須保證脈沖次數(shù)與單脈沖能量完美匹配。