熔化切割一般使用惰性氣體,如果代之以氧氣或其它活性氣體,材料在激光束的照射下被點燃,與氧氣發(fā)生激烈的化學反應而產(chǎn)生另一熱源,稱為氧化熔化切割。具體描述如下:
⑴材料表面在激光束的照射下很快被加熱到燃點溫度,隨之與氧氣發(fā)生激烈的燃燒反應,放出大量熱量。在此熱量作用下,材料內(nèi)部形成充滿蒸汽的小孔,而小孔的周圍為熔融的金屬壁所包圍。
⑵燃燒物質(zhì)轉(zhuǎn)移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度,同時氧氣擴散通過熔渣到達點火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高,燃燒化學反應和去除熔渣的速度也越快。當然,氧氣流速不是越高越好,因為流速過快會導致切縫出口處反應產(chǎn)物即金屬氧化物的快速冷卻,這對切割質(zhì)量也是不利的。
⑶顯然,氧化熔化切割過程存在著兩個熱源,即激光照射能和氧與金屬化學反應產(chǎn)生的熱能。據(jù)估計,切割鋼時,氧化反應放出的熱量要占到切割所需全部能量的60%左右。
很明顯,與惰性氣體比較,使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。
⑷在擁有兩個熱源的氧化熔化切割過程中,如果氧的燃燒速度高于激光束的移動速度,割縫顯得寬而粗糙。如果激光束移動的速度比氧的燃燒速度快,則所得切縫狹而光滑。
退火工藝名詞解釋:
所謂的退火工藝就是將鋼加熱到特定高的溫度并保溫這個溫度一段時間,然后再使它慢慢的冷卻,這稱為退火。而鋼的退火則是將鋼加熱到能夠發(fā)生相變或部分相變的溫度上,再經(jīng)過保溫后緩慢冷卻的一種熱處理方法。
退火工藝的目的:
退火的目的,是為了減少組織缺陷,改進組織使成分均勻化以及細化晶粒,增加鋼的力學性能,減少殘余應力;同時可減低硬度,增加激光切割機機床塑性和韌性,改進切削加工性能。所以退火既為了減少前前道工序產(chǎn)生的組織缺陷和內(nèi)應力,又為后續(xù)工序作好準備。
退火工藝是激光切割機床增加使用壽命的工藝之一,能增加其自身的物理性能,讓激光切割機高質(zhì)量生產(chǎn)。
在激光發(fā)明前,人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度高,與太陽的亮度不相上下,而紅寶石激光器的激光亮度,能超過氙燈的幾百億倍。因為激光的亮度極高,所以能夠照亮遠距離的物體。紅寶石激光器發(fā)射的光束在月球上產(chǎn)生的照度約為0.02勒克斯(光照度的單位),顏色鮮紅,激光光斑明顯可見。若用功率最強的探照燈照射月球,產(chǎn)生的照度只有約一萬億分之一勒克斯,人眼根本無法察覺。激光亮度極高的主要原因是定向發(fā)光。大量光子集中在一個極小的空間范圍內(nèi),能量密度自然極高。
激光的亮度與陽光之間的比值是百萬級的,而且它是人類創(chuàng)造的。
激光的顏色 激光的顏色取決于激光的波長,而波長取決于發(fā)出激光的活性物質(zhì),即被刺激后能產(chǎn)生激光的那種材料。刺激紅寶石就能產(chǎn)生深玫瑰色的激光束,它應用于醫(yī)學領域,比如外科手術。公認最貴重的氣體之一的氬氣能夠產(chǎn)生藍綠色的激光束,它有諸多用途,在顯微眼科手術中也是不可缺少的。半導體產(chǎn)生的激光能發(fā)出紅外光,因此我們的眼睛看不見,但它的能量恰好能 解讀 激光唱片,并能用于光纖通訊。 激光分離技術 激光分離技術主要指激光切割技術和激光打孔技術。激光分離技術是將能量聚焦到微小的空間,可獲得105~1015W/cm2極高的輻照功率密度,利用這一高密度的能量進行非接觸、高速度、高精度的加工方法。在如此高的光功率密度照射下,幾乎可以對任何材料實現(xiàn)激光切割和打孔。激光切割技術是一種擺脫傳統(tǒng)的機械切割、熱處理切割之類的全新切割法,具有更高的切割精度、更低的粗糙度、更靈活的切割方法和更高的生產(chǎn)效率等特點。激光打孔方法作為在固體材料上加工孔方法之一,已成為一項擁有特定應用的加工技術,主要運用在航空、航天與微電子行業(yè)中。