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氮與氧:你應該用什么來切割鋼材?

作者: 來源: 日期:2015/5/16 10:52:13 人氣:1348

在切割不銹鋼或鋁時通常使用氮氣以獲得優異的質量。與氧氣不同,氮氣用作輕型材料中的保護氣體,以阻止燃燒過程并使激光器蒸發材料。這意味著功率是切削速度的決定因素; 更多的力量等于更快的速度。

激光切割是一種熱加工過程,其中激光束用作工具。在該過程中使用的特定參數,例如激光功率和輔助氣體類型,將顯著影響操作期間的整體質量和處理時間。最常用的輔助氣體是氧氣和氮氣。它們的選擇取決于被切割材料的類型,厚度和所需的邊緣質量。

傳統上,在切割鋼時最常使用氧氣。由于燃燒過程,薄鋼不需要大量的動力,這涉及放熱反應 - 氧氣燃燒鐵的化學反應,通過熱和光釋放多余的能量。氧氣將完成大約60%的工作。反過來,這也是削減速度的限制因素。在發生過多燃燒之前,只能對材料施加這么大的功率,導致切割不良。這意味著使用氧氣作為薄鋼中的輔助氣體的切割速度對于1500瓦特到6000瓦特的激光器將是相同的。

在切割不銹鋼或鋁時通常使用氮氣以獲得優異的質量。與氧氣不同,氮氣用作輕型材料中的保護氣體,以阻止燃燒過程并使激光器蒸發材料。這意味著功率是切削速度的決定因素; 更多的力量等于更快的速度。

激光功率在各種應用中穩步增加。這一發展使激光用戶有理由選擇其加工需求,因為他現在可以將氮氣輔助氣體視為加工鋼材的有效方法。

需要考慮的因素

為了在氧氣和氮氣之間做出正確的決定,必須考慮以下標準:

(1)處理速度

(2)二次操作,包括所需的邊緣質量

(3)經營成本

讓我們詳細研究這三個因素:

處理速度。如前所述,氧氣切割速度受到可施加的功率的限制,而氮氣切割速度與功率直接相關。在某些情況下,使用氮氣切割薄鋼的較高激光功率允許激光用戶預期加工速度比使用氧氣時的加工速度快三倍至四倍。然而,用氮氣激光切割鋼材不限于薄材料。氮可用作較厚鋼的輔助氣體,最大厚度取決于可用的激光功率。雖然氮氣可以在鋼材中提供更快的加工速度,最高可達1/8英寸,但厚材料則不是這種情況,在這種情況下,隨著材料厚度的增加,氧氣將提供更快的速度。

二次操作。氮氣將提供優質的邊緣質量,不含任何雜質。這種邊緣非常容易接受粉末涂料涂料,并且還確保了適當的焊接表面。這種切割方法通常不需要任何二次操作。然而,通過氧氣切割產生的氧化物表面會影響粉末涂料涂料以及焊接。通常,大于14號的鋼需要將該表面除去以用于粉末涂料涂料。

運營成本。運營成本的主要影響因素是輔助氣體消耗。氧氣和氮氣之間存在顯著差異。用氧處理可以導致最低的操作成本,因為氣體的消耗速率可以比氮的要求低10倍至15倍。一般而言,隨著厚度增加,氮輔助氣體消耗增加。

正確的選擇

考慮到所有因素,可以做出以下決定:

在薄鋼中,如果激光用戶可以提高其加工速度并以相同或稍高的成本生產更多質量更好的零件,則應將氮氣強烈地視為輔助氣體。隨著材料厚度的增加,決策變得更具挑戰性。如果要生產的部件需要二次操作,則用戶必須權衡額外工藝和處理的成本,以確定激光切割工藝中額外氮的成本是否將提供具成本效益的解決方案。


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