激光切割机在切割钢板或不锈钢等材料时会用到辅助气体,比如用氧气作为辅助气体时,会发生放热反应发生,尤其是在切割碳钢时,这种方案被广泛认可。
在此过程中,氧气用于金属表面的激光束投射点加热钢板,引起放热反应,使该区域的温度达到熔点,将熔融金属吹出通过鼓风机,与物料分离,最终形成1个光滑的带有氧化层的切割面。
但另一方面,在切割不锈钢时,由于不锈钢的熔点较高,其特性也有所不同。当切割质量和光洁度都包括在评估中时,当氧化用作铺路气体时,它会在金属表面形成。残留氧化物,所以切割质量达不到很好的效果。
为了解决这个问题,经过激光专家的反复研究,最终采用氮气作为辅助气体。由于氮气是一个吸热过程,它本质上是一个蒸发和烧蚀的过程。更高的压力意味着更高的运营成本。
喷嘴直径对用气量影响较大,所以切割较厚的材料需要较大的喷嘴,所以一般用氮气作为切割不锈钢的辅助气体。
采用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料快速加热到汽化温度并蒸发形成孔洞。随着光束对材料的移动,孔不断形成一个狭窄的宽度(如0、1mm左右)切缝完成材料的切割。
原因:
1.由于氮气的化学惰性,常被用作保护气体。氮气用于激光切割不锈钢,以防止焊接部位暴露在空气中时,被氧气氧化,同时也防止了焊缝中气孔的产生。
2、可有效减少焊接过程中产生的飞溅物;
3、电离能量适中,可以更好地减少等离子云的形成,激光会持续照射到熔池上部。由此产生的等离子云被吹走。
4、凝固时能促进熔池的均匀铺展,使焊缝成型均匀美观;
氮气在医院常作为制冷剂用于去斑、包袋、豆类等手术;用作色谱仪等仪器的载气;用作铜管的光亮退火保护气体。
氮气作为保护气体对焊接的不利影响:
1.保护气体吹入不当可能导致焊接不良;
2、选择错误的气体类型可能导致焊缝产生裂纹,还可能降低焊缝的力学性能;
3.选择错误的注气流量可能导致焊缝氧化更严重(无论流量过大还是过小),还可能导致熔池金属受到外力的严重干扰,会导致焊缝塌陷或形成不均匀;
4、选择错误的吹气方法会导致焊缝无法达到甚至没有保护作用或对焊缝成型产生负面影响;
5.吹入保护气体会对焊缝的熔深产生一定的影响,尤其是薄板焊接时,会降低焊缝的熔深。