激光切割不锈钢厚板的工艺要求.docx

随着经济的日益发展，不锈钢中厚板的应用领域越来越广泛，它所制造出来的产品现已广泛应用在于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁建造等行业。现在不锈钢厚板的切割加工方式主要以激光切割为主，而要想达到高质量切割效果就需要掌握一定的工艺技巧。
一般来说，中板是指厚度10.0-25.0mm的钢板，厚度25.0-60.0mm的称为厚板，厚度超过60.0mm的为特厚板。

激光切割厚板优劣的标准
1、 粗糙度激光切割断面会形成竖直的纹路，纹路的深度决定了切割表面的粗糙度，纹路越浅，切割断面就越光滑，纹路越深，断面则越粗糙。纹路越浅，切割质量就越高。
2、 垂直度对于厚钣金来说，切割边缘的垂直度是非常重要的。远离焦点时，激光束变得发散，可能导致切缝上下宽度不一致；切割边缘偏离垂直线过多，会导致工件不够标准，难以使用；边缘越垂直，则切割质量越高。
3、 切割宽度切割宽度决定轮廓的内径，在实际切割时，需要调整参数，对切割掉的材料进行补偿，以保证工件为所需要的尺寸。
4、 纹路高速切割厚板时，熔融金属没有由垂直激光束下方的切口里喷出，反而在激光束偏后处喷出来。这样就会在切割边缘形成弯曲的纹路。解决这个问题，需要在切割加工结尾时降低进给速率，这样可以大大消除纹路的形成。
5、 毛刺毛刺的有无及多少是决定激光切割质量的一个非常重要的影响因素，毛刺的去除需要额外的工作量，这些都会计算在时间和人工成本里。所以，有无毛刺，是判断激光切割是否合格的基础标准。
6、 热影响区域热影响区域指的是内部结构发生变化的区域的深度。激光切割中，切口附近的金属区域被加热，这可能会导致金属的结构发生变化。例如，一些金属会发生硬化。
7、 变形如果切割使得部件急剧加热，它就会变形，精细加工中这一点尤为重要。控制激光功率以及使用短激光脉冲可以减少部件变热，避免变形。
激光切割不锈钢厚板的工艺要求

喷嘴选型喷嘴直径大小决定了进入切口的气流形状、气体扩散面积、气体流速，从而影响了熔融物去除、切割的稳定情况。进入切口的气流量大、速度快、工件在气流中的位置恰当，喷射去除熔融物的能力越强。不锈钢越厚，喷嘴应使用越大，比例阀设置越大，增大流量，才能确保压力，才能切割出正常断面效果。

规格：喷嘴的规格在这里主要指端部孔径，以Precitec的切割喷嘴为例，其孔径从1.5mm到5.0mm。孔径的选择主要同切割功率有关，功率越大，产生的热量就越多，就需要越大的气量。当我们切3mm以下的板材时，一般选用2.0mm孔径的喷嘴；切3mm到10mm的板材时，选用3.0mm的喷嘴，切10mm以上的板材时，就要用到3.5及以上的喷嘴了。单双层喷嘴：一般来说，氧化切割（辅助气体是氧气）用双层喷嘴，熔融切割（辅助气体是氮气）用单层喷嘴。但有些激光器有专门的说明，用单层还是双层，这种情况下，就按激光器说明书操作。
2、 辅助气体选择和气体纯度
不锈钢激光切割加工中经常会用到各种辅助气体，例如氧气、氮气、空气等，使用不同的气体类型，切割断面的效果不同。氧气是黑色断面，空气为淡黄色，氮气可保持不锈钢原色不被氧化。不锈钢切割以氮气为首选辅助气体。

建议氧气和氮气纯度：

【氧气】
【氮气】
优点
切割速度高，能切割厚板料
避免切割边的氧化,工件因此不需再重新加工
纯度建议
≥99.999%
≥99.995%  
3、 焦点位置焦点不一样，所能切割的厚度、材质、品质也不一样，切割不同的材质和厚度，都需要调节成不同的焦点。切割前，测量出实际零焦点，以零焦点为基准才能够进行切割工艺参数的测试和分析，不锈钢切割以负离焦为主要工艺选择方向。
4、 激光频率调整、脉冲占空比对切割质量的影响
频率变化对不锈钢厚板切割的影响：
频率从500－100Hz范围减小，切割断面效果变细腻，分层慢慢改善。频率设置到100Hz时，无法切割，反蓝光。通过频率的改变，找出最佳频率范围。为确保最佳切割断面，必须保证脉冲次数与单脉冲能量完美匹配。脉冲占空比变化对不锈钢厚板切割的影响：
脉冲占空比45％是临界值，继续降低占空比，下表面出现未切透痕迹，占空比增大到60％，断面变粗糙，分层明显，切割表面发黄。脉冲占空比是指每一脉冲中光束照射时间所占的比例。频率就是一个脉冲里峰值功率出现的次数，占空比就是在一个脉冲里，峰值功率也低谷功率的比值。