喷嘴设计及气流控制
喷嘴设计及气流控制技术: 激光切割钢材时,氧气和---的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应;同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此,除光束的及其控制直接影响切割外,喷嘴的设计及气流的控制(如喷嘴压力、工件在气流中的位置等)也是十分重要的因素。
激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔(如图4)。通常用实验和误差方法进行设计。由于喷嘴一般用紫铜制造,体积较小,是易损零件,s30408不锈钢板,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。在使用时从喷嘴侧面通入一定压力pn(表压为pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达工件表面,其压力称切割压力pc,后气体膨胀到---压力pa。研究工作表明随着pn的增加,气流流速增加,pc也不断增加。
可用下列公式计算: v=8.2d2(pg+1)
v-气体流速 l/min
d-喷嘴直径 mm
pg-喷嘴压力(表压)bar
对于不同的气体有不同的压力阈值,当喷嘴压力超过此值时,气流为正常斜激波,气流速从亚音速向超音速过渡。此阈值与pn、pa比值及气体分子的自由度(n)两因素有关:如氧气、空气的n=5,因此其阈值pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。当喷嘴压力更高pn/pa=(1+1/n)1+n/2时(pn;4bar),气流正常斜激波封变为正激波,切割压力pc下降,气流速度减低,并在工件表面形成涡流,削弱了气流去除熔融材料的作用,影响了切割速度。因此采用锥孔带端部小圆孔的喷嘴,其氧气的喷嘴压力常在3bar以下。
为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,阎良区不锈钢板,即拉伐尔(laval)喷嘴。为方便制造可采用如图4的结构。德国汉诺威大学激光中心使用500wco2激光器,透镜焦距2.5〃,采用小孔喷嘴和拉伐尔喷嘴分别作了试验,2cr13不锈钢板,见图4。试验结果如图5所示:分别表示no2、no4、no5喷嘴在不同的氧气压力下,切口表面粗糙度rz与切割速度vc的函数关系。从图中可以看出no2小孔喷嘴在pn为400kpa(或4bar)时切割速度只能达到2.75m/min(碳钢板厚为2mm)。no4、no5二种拉伐尔喷嘴在pn为500kpa到600kpa时切割速度可达到3.5m/min和5.5m/min。应---的是切割压力pc还是工件与喷嘴距离的函数。由于斜激波在气流的边界多次反射,使切割压力呈周期性的变化。
高切割压力区紧邻喷嘴出口,工件表面至喷嘴出口的距离约为0.5~1.5mm,切割压力pc大而稳定,是工业生产中切割手扳常用的工艺参数。第二高切割压力区约为喷嘴出口的3~3.5mm,切割压力pc也较大,同样可以取得好的效果,并有利于保护透镜,提高其使用寿命。曲线上的其他高切割压力区由于距喷嘴出口太远,与---光束难以匹配而无法采用。
原理编辑
激光是一种光,与其他自然光一样,是由原子(分子或离子等)跃迁产生的。 但它与普通光不同是激光仅在初极短的时间内依赖于自发辐射,此后的过程完全由激辐射决定,因此激光具有非常纯正的颜色,几乎无发散的方向性、---的发光强度和高相干性。
激光切割是应用激光---后产生的高功率密度能量来实现的。在计算机的控制下,通过脉冲使激光器放电,从而输出受控的重复高频率的脉冲激光,形成一定频率,一定脉宽的光束,该脉冲激光束经过光路传导及反射并通过---透镜组---在加工物体的表面上,形成一个个细微的、高能量密度光斑,焦斑位于待加工面附近,304彩色不锈钢板厂家,以瞬间高温熔化或气化被加工材料。每一个高能量的激光脉冲瞬间就把物体表面溅射出一个细小的孔,在计算机控制下,激光加工头与被加工材料按预先绘好的图形进行连续相对运动打点,这样就会把物体加工成想要的形状。
切缝时的工艺参数(切割速度,激光器功率,气体压力等)及运动轨迹均由数控系统控制,割缝处的熔渣被一定压力的辅助气体吹除。
按用途
(1)桥梁钢板(2)锅炉钢板(3)造船钢板(4)装甲钢板(5)汽车钢板(6) 屋面钢板(7)结构钢板(8)电工钢板(硅钢片)(9)弹簧钢板(10)太阳能板 (海锐特钢)(11)其他二、普通及机械结构用钢板中常见的日本牌号。
按钢种组织
(1)奥氏体型(2)奥氏体-铁素体型(3)铁素体型(4)马氏体型、
沉淀硬化注释: 沉淀硬化(析出强化):指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和(或)由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后,在 400~500℃ 或 700~800℃ 进行沉淀硬化处理,可获得---的强度。 即某些合金的过饱和固溶体在室温下放置或者将它加热到更多>;>;







2cr13不锈钢板-柯华钢铁报价-阎良区不锈钢板由西安柯华钢铁有限公司提供。西安柯华钢铁有限公司为客户提供“角钢,槽钢,镀锌角钢,镀锌槽钢,方管,矩管,镀锌方管”等业务,公司拥有“柯华”等品牌,---于钢结构等行业。,在陕西西安东元路66号非凡库的名声---。欢迎来电垂询,联系人:毛经理。同时本公司还是从事西安预埋钢板,西安预埋铁,西安钢板预埋件的厂家,欢迎来电咨询。
联系我们时请一定说明是在100招商网上看到的此信息,谢谢!
本文链接:https://tztz85693a2.zhaoshang100.com/zhaoshang/283660917.html
关键词: