我們經(jīng)常了解到不同的激光切割機有不同的輔助氣體,例如CO2激光切割機的輔助氣體就是CO2,另外還有氧氣,氮氣等氣體。那么你知道這些輔助氣體的功能作用是什么嗎,為什么要選著幾種氣體呢?
激光切割機切割采用輔助氣體的作用主要有以下四點:第一個目的就是為了吹走殘余廢渣,達到最好的切割效果。 這種情況下主要采用的是空氣,因為不需要付額外的費用,或者是價格稍微便宜的氧氣還有氮氣。二個就是利用氣體吹走金屬熔渣的同時,保護鏡片,避免熔渣貼附在鏡片上,影響切割質(zhì)量。第三是可以有效的達到切割面光潔,無毛刺無掛渣的效果,屬于精切割了。這種情況下主要使用氮氣切割。第四可以與材料產(chǎn)生反應(yīng),增加切割速度。例如使用氧氣就可以達到助燃的效果。
激光切割機入射激光在空氣和等離子體的界面上以及穿透等離子體的過程中,都會發(fā)生折射、散射,引起入射激光聚焦形態(tài)的變化。
等離子體的折射率是等離子體電子數(shù)密度的函數(shù)。由于等離子體電子數(shù)密度總小于臨界電子數(shù)密度(ne<Ⅳec),等離子體折射率n總是實數(shù),且恒小于1,這說明相對真空等離子體是光疏介質(zhì)。等離子體電子數(shù)密度越大,折射率越小。當(dāng)激光切割機激光束從空氣中入射到等離子體中時,就是從光密介質(zhì)進入光疏介質(zhì),激光束的傳播方向?qū)l(fā)生改變。
當(dāng)激光切割機激光束穿過等離子體后,由于折射作用使聚焦斑點擴大,焦點向下移動。實際上等離子體相當(dāng)于一個負透鏡,對光束起散焦作用,擴大了激光能量在工件的加熱區(qū),降低了工件表面激光輻射照度。有研究表明,由于等離子體散焦作用造成激光輻射照度的衰減,往往比等離子體對激光的逆韌致輻射吸收還要嚴(yán)重。
有學(xué)者采用數(shù)值模擬的方法,計算出i5 kW的激光,采用He作保護氣體時,由于等離子體對激光折射引起的散焦作用,使峰值輻射照度下降了20%,而采用Ar作保護氣體時,散焦作用更甚,工件表面的峰值功率密度僅為沒有等離子體時初值。
等離子體對激光切割機激光的還具有散射作用。激光深熔焊時產(chǎn)生的等離子體或金屬蒸氣羽中,存在大量由金屬蒸氣原子凝聚后形成的超細微粒子UFP(Ultra Fine Part.icle),對入射激光有散射作用。19,20 3,其所產(chǎn)生的散射,稱為瑞利散射。瑞利散射是一種有選擇性的散射,即其散射損失與波長有關(guān)。





