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光纤激光切割机加工金属厚板时存在哪些难点?如何处理?

文章出处:admin 人气:发表时间:2019-05-17
近年来,光纤激光切割机功率迅速提升,万瓦级光纤激光切割机早已投入市场,并稳定运行,甚至20000W、25000W的光纤激光切割机也不是什么难事。
光纤激光切割机加工金属厚板
与功率同步提升的是光纤激光切割机加工金属板材的厚度,目前光纤激光切割机加10mm以下的钢板已经不成问题。但在加工更厚的板材时,想要取得较好的断面品质,往往要求助于输出功率超过5000W以上的高功率光纤激光切割机, 而且切割质量也明显下降。
 
光纤激光切割机在加工金属厚板时存在以下难点,
1、准稳态燃烧过程维持比较困难
光纤激光切割机加工金属厚板
光纤激光切割机加工过程中,能切透的板厚是有限的,这是因为切割前沿铁不能稳定燃烧。燃烧过程要能持续进行,切缝顶部的温度必须达到燃点。单独靠铁氧燃烧反应释放的能量,实际上不能确保燃烧过程持续进行。
 
光纤激光切割机进行厚板切割时,切割速度相当慢,工件表面铁氧燃烧的速度比切割头行进的速度快。燃烧持续一段时间后,由于氧的浓度下降,而导致燃烧过程熄灭。只有当切割头行进到该位置时,燃烧反应又重新开始。这会导致切割前沿的温度波动,切口质量变差。
 
2、氧纯度和压力难以维持恒定
光纤激光切割机加工金属厚板
光纤激光切割机进行厚板切割时,氧纯度下降也会影响切口质量。当氧流纯度下降0.9%,铁氧燃烧率将下降10%;纯度下降5%时,燃烧率将下降37%。燃烧率下降将大大减少了燃烧过程输入到切缝中的能量,降低了光纤激光切割机的切割速度,增大熔渣粘性,导致熔渣排出困难,切口下部就会出现严重的挂渣,使切口质量变得难以接受。
 
解决这个问题可以采用以下方法:
(1)在切割氧流周围添加预热火焰(2)在切割氧流周围添加辅助氧流(3)合理设计喷嘴内壁, 改善气流流场特征。

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