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在激光切割机的加工技术中,碳钢的截面可以切割得非常光滑,达到“镜面”的效果,俗称“光面切割”。光亮面切割主要用于中厚碳钢,钢板过薄或过厚都不能实现光亮面切割。
1.控制切割速度,切割速度过快会导致材料燃烧不完全,工件无法切割通过,速度过慢会导致过度燃烧,工件熔化变形。在保证工件质量的前提下,应尽量提高切削速度。
2.调整喷嘴高度。喷嘴高度将影响束流质量、氧气纯度和气流方向。喷嘴越低,光束质量越好,氧气纯度越高,气流方向越小,因此光亮面切割应尽可能低。
3.调整切割压力。在碳钢氧气切割中,材料的燃烧会释放大量热量,因此氧气压力不能太大。一般来说,切割范围内的压力越低,切割段越亮,但为了保证切割的稳定性,通常在切割压力的基础上一定比例。
4.调整切割功率。对于不同厚度的板材,厚度越大,所需功率越高。
5.调整切割焦点。光纤激光器从喷嘴射出的光束是一定直径的,在明亮面切割时,通常使用较小的喷嘴。如果焦点过大,会导致喷嘴发热,影响切割质量和稳定性,甚至直接导致喷嘴损坏。因此,有必要找出喷嘴尺寸能够承受的大焦点值,然后进行调整。
6.选择喷嘴尺寸。半喷嘴越小,切割截面越亮,效果越好。
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表面硬化工艺对于机械、电子、设备、航空航天、石油和等行业的零件非常重要。根据应用场景的不同,一些零件需要较高的表面硬度或强度。而一些需要应对复杂工作应力的零件不仅需要耐磨的表面,还需要强度和韧性以承受冲击应力。
一般使用两种常用方法来获得这些不同的属性。
1、改变调质前后表面的化学成分。使用的工艺包括渗碳、氮化、化和碳氮共渗。
2、加热和淬火过程仅硬化表面层。用于表面硬化的常用方法是火焰硬化和感应硬化。
渗碳工艺
通过在含碳介质中加热零件,碳会扩散到零件表面至受控深度。由此产生的渗碳深度(通常称为渗碳深度)取决于所用介质的碳势以及渗碳过程的时间和温度。适合渗碳以增加韧性的钢是那些碳含量足够低(通常低于 0.3%)的钢。渗碳温度范围为 1550-1750°F (843-954°C),根据不同的表面深度调整温度和时间。钢材的选择、淬透性和硬化类型取决于截面尺寸、所需的芯部硬度和服务要求。
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钢板切割出现挂渣现象的原因:上边缘挂渣主要是在钢板切割断面上有挂渣,尤其在下半部分挂渣较为明显,导致出现上边缘挂渣的主要原因在于材料合金成份含量太高。一般火焰切割主要适用于Q235材质的碳板、普碳板,类似Q345等材质的低合金板也是能够适用的,但如果其中合金含量过高,将可能出现上边缘挂渣问题。
而下边缘挂渣是火焰切割挂渣中十分普遍的现象,主要是在切割断面的下边缘产生连续的挂渣。而导致出现类似的问题的原因则相对较为复杂,一般来说钢板切割加工出现下边缘挂渣时,先检查切割速度是否太快或太慢,使用的割嘴号太小,切割氧压力太低等。然后判断预热火焰中燃气过剩,钢板切割表面有氧化皮锈蚀或不干净也可能影响挂渣过多;割嘴与工件之间的高度太大,预热火焰太强也是下边缘挂渣出现的主要原因之一。
毛刺是光纤激光切割机加工中产生的普遍现象之一,在激光切割加工中工件表面过渡处有时会出现的各种尖角、毛边等不规则的部分就是毛刺。毛刺直接影响加工工件的尺寸精度、形位精度和表面粗糙度。
当激光切割机在加工工件时,激光束照射工件表面产生的高能量使工件表面迅速汽化,并且蒸发,来实现切割的目的。出现毛刺的主要原因一般有两点:
一是辅助气体在当工件照射面气化后,吹掉工件表面的熔渣,如果不使用辅助气体,熔渣冷却后,会形成毛刺附在切割面上。
二是设备本身,参数设定因素,以及日常使用技巧。因此,在客户新购买光纤激光切割机后,一定要经过培训,再开始使用。
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