(1)材料表面在激光切割束的照射下很快被加熱到燃點(diǎn)溫度,隨之與氧氣發(fā)生激烈的燃燒反應(yīng),放出大量熱量。在此熱量作用下,材料內(nèi)部形成充滿蒸汽的小孔,而小孔的周?chē)鸀槿廴诘慕饘俦谒鼑?/span>
(2)燃燒物質(zhì)轉(zhuǎn)移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度,同時(shí)氧氣擴(kuò)散通過(guò)熔渣到達(dá)點(diǎn)火前沿的快慢也對(duì)燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高,燃燒化學(xué)反應(yīng)和去除熔渣的速度也越快。當(dāng)然,氧氣流速不是越高越好,因?yàn)榱魉龠^(guò)快會(huì)導(dǎo)致切縫出口處反應(yīng)產(chǎn)物即金屬氧化物的快速冷卻,這對(duì)切割質(zhì)量也是不利的。
(3)顯然,氧化熔化切割過(guò)程存在著兩個(gè)熱源,即激光照射能和氧與金屬化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能。據(jù)估計(jì),激光切割鋼時(shí),氧化反應(yīng)放出的熱量要占到切割所需全部能量的60%左右。很明顯,與惰性氣體比較,使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。
(4)在擁有兩個(gè)熱源的氧化熔化切割過(guò)程中,如果氧的燃燒速度高于激光切割束的移動(dòng)速度,割縫顯得寬而粗糙。如果激光切割束移動(dòng)的速度比氧的燃燒速度快,則所得切縫狹而光滑。
對(duì)于容易受熱破壞的脆性材料,通過(guò)激光切割束加熱進(jìn)行高速、可控的切斷,稱(chēng)為控制斷裂切割。這種激光切割過(guò)程主要內(nèi)容是:激光束加熱脆性材料小塊區(qū)域,引起該區(qū)域大的熱梯度和嚴(yán)重的機(jī)械變形,導(dǎo)致材料形成裂縫。只要保持均衡的加熱梯度,激光束可引導(dǎo)裂縫在任何需要的方向產(chǎn)生。 要注意的是,這種控制斷裂激光切割不適合切割銳角和角邊切縫。切割特大封閉外形也不容易獲得成功??刂茢嗔亚懈钏俣瓤?,不需要太高的功率,否則會(huì)引起工件表面熔化,破壞切縫邊緣。其主要控制參數(shù)是激光切割功率和光斑尺寸大小。 激光切割機(jī)系統(tǒng)一般由激光發(fā)生器、(外)光束傳輸組件、工作臺(tái)(機(jī)床)、微機(jī)數(shù)控柜、冷卻器和計(jì)算機(jī)(硬件和軟件)等部分組成。