光纤激光切割不锈钢薄板工艺参数研究

;利用连续光纤激光器对0.3mm厚不锈钢薄板的切割工艺进行研究,分析了离焦量、激光功率、切割速度和调制频率对切缝宽度和切缝质量的影响。实验结果表明,实际应用时,不能只考虑一个因素,应选择适当参数,以获得所需的切缝宽度和较好的切缝质量。     

不锈钢板的CO2激光切割工艺研究

实验用CO2激光切割厚0.8mm的1Cr18Ni9Ti不锈钢板。研究了激光功率、辅助气体类型及压力、切割速度对切割质量的影响。实验显示提高切割速度能降低切缝宽度和切口横截面的表面粗糙度;而提高激光功率和氧气压力,切缝宽度也会随之提高,切口横截面更粗糙。功率650~700W、氧气压力0.3~0.5MPa、切割速度3.5~4.5m/min时切割质量最好。另外发现功率在780~1450W,氮气压力低于0.8MPa不能得到良好的切割质量。     

纯铜窄缝式电极电火花线切割加工试验研究

窄缝式电极可以代替凹槽式电极用于电火花成形微凸起结构.为研究纯铜窄缝式电极电火花线切割加工性能的影响规律,以峰值电流、脉冲宽度、脉冲间隔、间隙电压为试验因素,设计进行了正交试验.研究了各试验因素对切缝宽度、切割速度的影响关系,采用信噪比和灰关联度分析方法对多工艺目标进行优化参数组合.试验结果表明:各因素对切缝宽度影响强弱依次为,间隙电压、脉冲宽度、脉冲间隔、峰值电流;对切割速度影响强弱依次为,脉冲宽度、脉冲间隔、间隙电压、峰值电流,其中脉冲宽度、脉冲间隔对切割速度的影响起主导作用.脉冲宽度20μs、脉冲间隔40μs、峰值电流8档、间隙电压6档为最优组合参数,为纯铜窄缝式电极的制作提供理论指导.     

YAG激光切割不锈钢切缝宽度影响因素分析

采用YAG激光对厚度为1 mm的1Gr17Mn6Ni5N薄钢板进行切割试验,通过正交试验设计的直观分析法和方差分析法对上下切缝宽度试验数据进行处理,系统地分析了激光功率、脉冲宽度、重复频率各参数对激光切割薄钢板的上下切缝宽度的影响规律,为激光切割加工时工艺参数的选取提供了依据。     

切割速度对6061铝合金薄板激光切割温度场的影响

为了揭示切割速度对6061铝合金薄板激光切割过程中温度场的分布及工艺规律，利用有限元软件对2 mm厚铝合金薄板在不同激光切割速度下的温度场进行数值模拟，并通过实验对仿真结果进行验证。仿真结果表明：当激光切割速度为80 mm/s时，工件的热影响区宽且熔深大，切缝处较宽范围内的材料均已达到熔点温度，随着切割速度增大，热影响区宽度、切缝处材料熔化量及熔深均逐渐减小。当切割速度为120 mm/s时，工件的熔深刚好达到材料的厚度。实验结果表明，当切割速度过低时，切缝处材料熔化量过多，在底部形成较厚的挂渣，随着切割速度增大切缝质量得到有效改善，但切割速度过大则会导致切缝处材料熔化量减小，粗糙度增大，切割速度为120 mm/s时，切缝质量最好。实验结果与仿真结果一致性较好，证明了仿真结果的准确性。     

碳钢板激光切割工艺分析及优化

随着科技的不断发展,激光切割技术已经成为现代工业生产中不可或缺的技术之一,碳钢激光切割件加工技术也得到越来越多的应用。随着对加工工件的质量要求越来越高,对激光加工工艺进行优化以获得更高切割质量与切割精度的钢板具有重要意义。为了优化碳钢的激光加工工艺,文章以3 mm碳钢为对象,采用1 500 W激光器系统,研究了激光功率、切割速度、离焦量和辅助气体压力等切割参数对切割质量的影响。选取切缝宽度、表面粗糙度、挂渣高度作为评价切割质量的标准,综合分析工艺参数对切割质量的影响规律并研究了影响机理,同时通过卷积神经网络对数据进行预测分析,并采用带精英策略的非支配排序的遗传算法对工艺参数进行优化,获得辅助气体为氧气条件下激光切割碳钢的最佳工艺参数为P=1 500 W、v=64 mm/s、F=2.6 bar、h=2.9 mm。通过实验发现优化后的切件切割面光滑,无挂渣现象且切缝宽度较小,达到预期标准。     

亚固结线锯切割实验研究

针对目前游离磨料线锯切割效率低、切缝损失大的缺点,提出了一种亚固结线锯切割的新方法,即在线锯表面增加凹槽,在线锯切割时让磨粒嵌入凹槽实现瞬间固结,从而达到提高效率和减小切缝损失的目的。应用VW-6000/5000动态分析三维显微系统,观测切割区域内磨粒的运动状态,结果表明磨粒可以实现瞬间固结。通过亚固结线锯和游离磨料线锯的切割对比实验,分析了两者在切割效率、切缝宽度和表面粗糙度方面的差距。     

径向基神经网络在三维激光切割中的应用

分析了RBF神经网络的特点，并研究了它在三维激光切割中的应用，利用该神经网络及其变形可以预测切缝的宽度，也可以根据输入参数对试样的挂渣与否进行判定。比较了三雏激光切割中切割倾角和切割方向对切割质量的影响，从而实现切割质量的预测和优化工艺参数的选取以指导实际的切割过程。     

淹没磨料水射流切缝形貌研究

分析研究了淹没磨料水射流对花岗岩切割所成的切缝,发现淹没状况下切缝断面存在一宽度常数区;利用Hurst指数和R/S分析法得出了切缝形成过程中的时间相关性与随机性,得出切缝底部不仅存在时间相关性,且随着进给速度的减小,随机性增强、相关性减弱的结论。     

碳纤维增强复合材料水导激光切割试验研究

采用正交试验方法对影响水导激光切割碳纤维增强复合材料（CFRP）的关键工艺参数进行了深入研究,得出了进给速度、水射流速度、脉冲频率和激光功率对切割CFRP的影响规律,并用直接对比法和极差分析法所得最优参数进行单次划槽切割对比。研究结果表明：在极差分析法所得最优参数下切割CFRP时,切缝深度增大3.2%、切缝宽度减小9.2%、切缝锥度减小11.8%、线粗糙度减小40.2%。通过与干式激光加工方法对比发现,水导激光加工技术在切割CFRP方面优势明显,由于水射流的冲刷和冷却作用,材料切割表面几乎无热影响区和纤维拔出。另外,采用正交试验所得最优工艺参数实现了4 mm厚度CFRP的无锥度切割。     

激光切割辅助气体参数对切割质量影响的仿真分析

对激光切割过程中辅助气体在切缝内的速度进行了仿真分析,通过辅助气体在切缝内切割前沿近壁面上的速度云图,分析了辅助气体种类以及压强、离轴量等参数对切割前沿近壁面上气体速度的影响,而切缝内气体速度将直接影响激光切割质量。仿真结果表明:对于2 mm石蜡板,激光功率为5 W、切割速度为0.04 m/s时可采用2 MPa压强,氩气离轴式激光切割的方式能得到较优的切割质量。     

车用CFRP脉冲超皮秒激光切割参数优化及质量分析

依次将激光波长设定在523、785和1 064 nm这3种条件下,对碳纤维复合材料（CFRP）开展切割测试,计算得到切缝的宽度与深度尺寸,并对试样进行微观组织表征,对CFRP激光加工过程的作用机理进行分析。研究结果表明：经比较不同波长,523 nm激光的波长更短,能够产生很高能量的单光子,获得了最平整的切割截面,表现出最优的切割性能。随着扫描速度的提高,形成了更小的热影响范围,降低单位面积的注入能量。提高激光功率后,上切缝宽度与深度增大,促进了侧向与纵向发生更大程度的燃烧,形成更宽与更深的切缝,激光对材料造成了更强烈的作用,扩大了热损伤区。     

锂离子电池正负极片纳秒脉冲激光切割新工艺及特征研究

针对锂电极耳切割质量和效率不佳等难题,建立纳秒激光切割极片的模型,研究锂电池极耳纳秒脉冲激光切割新工艺及切割形貌特征,提出通过热影响、平面毛刺、端面毛刺的平均值来判断切割锂电池极耳的质量.分析不同的纳秒脉冲切割参数(如激光能量、激光波形、重复频率、切割速度等)对切割质量的影响.通过实验研究工艺参数优化,探究纳秒脉冲激光工艺参数对切缝特征的影响规律.试验结果表明,纳秒激光波形、激光频率与激光切割速度对切缝特征影响较大,当在纳秒激光功率200 W,切割速度1000～4000 mm/s时,切割铝箔、铜箔、石墨毛刺长度能达到10～30μm切割精度,实现较好的切割效果.     

锂离子电池正负极片纳秒脉冲激光切割新工艺及特征研究

针对锂电极耳切割质量和效率不佳等难题,建立纳秒激光切割极片的模型,研究锂电池极耳纳秒脉冲激光切割新工艺及切割形貌特征,提出通过热影响、平面毛刺、端面毛刺的平均值来判断切割锂电池极耳的质量.分析不同的纳秒脉冲切割参数(如激光能量、激光波形、重复频率、切割速度等)对切割质量的影响.通过实验研究工艺参数优化,探究纳秒脉冲激光工艺参数对切缝特征的影响规律.试验结果表明,纳秒激光波形、激光频率与激光切割速度对切缝特征影响较大,当在纳秒激光功率200 W,切割速度1000～4000 mm/s时,切割铝箔、铜箔、石墨毛刺长度能达到10～30μm切割精度,实现较好的切割效果.     

锂离子电池正负极片纳秒脉冲激光切割新工艺及特征研究

针对锂电极耳切割质量和效率不佳等难题,建立纳秒激光切割极片的模型,研究锂电池极耳纳秒脉冲激光切割新工艺及切割形貌特征,提出通过热影响、平面毛刺、端面毛刺的平均值来判断切割锂电池极耳的质量.分析不同的纳秒脉冲切割参数(如激光能量、激光波形、重复频率、切割速度等)对切割质量的影响.通过实验研究工艺参数优化,探究纳秒脉冲激光工艺参数对切缝特征的影响规律.试验结果表明,纳秒激光波形、激光频率与激光切割速度对切缝特征影响较大,当在纳秒激光功率200 W,切割速度1000～4000 mm/s时,切割铝箔、铜箔、石墨毛刺长度能达到10～30μm切割精度,实现较好的切割效果.     

激光切割低碳钢板工艺试验研究

本文通过各项试验找出了各基本工艺参数对激光切割表面熔渣高度、表面粗糙度、切缝宽度、尖角熔损长度及热影响的影响规律性，可供从事激光切割工作人员参考。     

工艺参数对不锈钢薄板激光切割质量的影响

采用YAG脉冲激光切割机对1 mm厚的304不锈钢薄板进行了切割试验,通过正交试验方法,研究了激光切割工艺参数对切口表面的宏观形貌、切缝宽度和端面粗糙度的影响规律,并对激光切割工艺参数进行了优化。结果表明:随着电流增大,切口下表面挂渣量增大;随着电流、脉宽和频率的增大,切缝宽度均增大;随着脉宽的增大,端面粗糙度迅速增大,随着电流、频率和切割速度的增大,端面粗糙度先减小后增大。根据正交试验结果分析,激光切割1 mm厚的304不锈钢板的最佳工艺参数为电流120 A,脉宽0.5 ms,脉冲频率100Hz,切割速度300 mm/min。     

用XSDQ法切割不锈钢

XSDQ法即是在切割电流一定时,提高切割电压,并适当减小氩气压力,来切割不同厚度的不锈钢。用XSDQ法切割不锈钢是近几年发展起来的一项新技术。过去切割大多采用碳弧或氧-乙炔火焰切割,这些切割方法切缝宽、质量差、浪费金属严重,工人劳动强度大。如切割20mm厚的不锈钢板切缝宽达15～20mm,而采用XSDQ法切割同样厚度的不锈钢板,切缝只     

双层碳纤维复合板材激光切割试验研究

在单层碳纤维复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)板材激光切割试验与模拟的基础上,针对双层多角度碳纤维复合材料板材的激光切割质量问题,开展了光纤激光切割双层CFRP板材工艺试验,通过超景深显微观测研究了多种双层CFRP碳纤维铺设方向以及激光功率对切割质量的影响,从切缝宽度与锥角、层间热影响区分布以及裂纹产生等表征切割质量的参数变化规律中,找到改善切割区域质量,减小热影响区的同时减少裂纹产生的方法。结果表明,90°-0°以及45°-0°两种板材上下表面形成的切缝宽度差值最小,可达1.70μm。热影响区宽度随激光扫描方向与碳纤维铺设方向夹角减小而减小。热影响区边界在双层结合面间根据碳纤维角度变化发生突变,0°与90°结合面处突变最大为43.1%,且随功率降低,突变值也线性降低。45°层和90°层会产生由切割表面延伸至内部的裂纹,90°层裂纹最长最深。激光功率由60 W降低至15 W时,裂纹由316.2μm减小至149.6μm。综合双层CFRP激光切割的试验研究为改善多层纤维整板激光切割质量及研究提供试验依据。     

高频激光对化学气相沉积金刚石的大切深实验

为了提高化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)金刚石的切深,采用新型的声光调制高重复频率激光器,研究了激光功率、焦点位置、激光重复频率、切割线速度以及激光横膜模式对CVD金刚石切缝宽度、切深以及表面粗糙度的影响.研究结果表明:切深和切缝上表面宽随着激光功率的增大而增大;焦点位置随切深...