使用激光切割厚钢板

介绍了不锈钢和碳钢的激光加工过程以及在不同辅助气体下的切割性能，讨论了大功率激光切割的生产率和成本，详细论述了大功率激光加工由材料、切割喷嘴、气体净化装置、低吸收光学元件到光路的特点，提出了解决切割一致性和质量问题的方案。     

激光焊接厚钢板的工艺研究

采用 5kW三折腔横流CO2 激光器对 5mm、6mm厚的A3钢板进行焊接实验 ,主要研究了焊接功率、速度、离焦量以及侧吹气流量对焊接深度和焊缝宽度的影响 ,并对焊接样品进行金相分析和显微硬度分析     

大功率CO2激光切割的初步研究

本文作者应用2-3千瓦大功率连续CO2激光对2毫米厚的低合金钢板及5毫米厚的不锈钢板进行切割，研究了激光切割的工艺参数，并比较了非稳腔输出的单模和稳腔输出的多模切割的结果。     

CO2激光切割非金属材料工艺分析

本文将结合JSG—I型CO2激光切割机的研制和使用实践，在剖析CO2激光切割非金属材料的物理过程与大量切割试验数据的基础上，阐述基于高斯光束输出动特性的调焦原理与方法。分析了在激光功率和材料特性一定的条件下，调焦、切割速度、压缩气体成份与压力对切割深宽比、热影响区及切口光滑度的影响和相互关系。     

高功率激光切割15 mm厚2A12铝合金工艺研究

采用高功率光纤激光对15 mm厚2A12铝合金开展了激光切割工艺试验,系统研究了离焦量、切割速度、辅助气压、激光功率等参数对切割质量的影响.研究过程中以切面条纹形貌和底部挂渣形貌作为依据评判切割质量.首先通过单因素试验,确定了离焦量、切割速度、辅助气压、激光功率的最佳参数区间;然后对较佳工艺参数进行试验优化,即对正离焦...     

CO2激光切割对金属材料性能影响的研究

激光喷氧切割金属也是一种热切割工艺，虽然产生的热影响区较小，变形较小，但其毕竟会产生出一定的热影响区。为了保证某些产品另件的质量，例如航空产品，就需要研究切割材料的热影响区的大小，工艺参数，以及热影响区内材料性能的变化。     

双束CO2激光切割玻璃的实验研究

为了寻求更加有效的激光切割玻璃的方法,提高玻璃的切割质量,在激光热应力切割玻璃的基本原理的基础上,比较了单束聚焦CO2激光与单束非聚焦CO2激光切割玻璃的优劣,提出了双束CO2激光热应力切割的方法.先用一束低功率聚焦的CO2激光在玻璃表面划线.而后用非聚焦的CO2激光沿着该划线进行扫描,在热应力的作用下使玻璃沿着该划线分离,从而实现玻璃的切割.实验分析了单束和双束CO2激光热应力切割玻璃的切割效果.结果表明,相对于单束CO2激光切割的方法,利用双束CO2激光进行玻璃的切割,既可以保证切缝沿既定方向扩展又可以提高切面的光洁度,是一种比较理想的玻璃切割方法.     

激光切割成功的应用

激光技术一项重要的应用，是在材料加工中的热切割。将激光束当作切割工具，可用于许多不同的材料。对那些用目前通常的热切方法不能加工的材料，可以用激光切割处理。可以说它是对各种切割方法，如气割、等离子体束切割、电子束切割、剪切、冲切、步冲等方法的一种补充。     

高功率激光焊接船板的组织性能

采用高功率激光进行船板材料的焊接实验。实验条件为:10 kW快轴流CO2激光器和5轴数控机床;船用St370-2低碳钢板;SG填充焊丝;Y型坡口。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)研究了激光焊缝组织和结晶特性,讨论了抑制裂纹生长因素,并进行了焊缝强度实验、硬度实验和X光探伤实验。结果表明,在8～10 kW激光功率和焊速1 m/min参数下,在12 mm厚船板上获得了无裂纹的良好焊缝,实现单面焊双面一次成形。与常规埋弧焊(SAW)焊接相比,激光焊接变形很小,激光焊缝宽度窄(最宽处5 mm),热影响区小(0.3 mm)。焊缝组织为细小板条马氏体加少量残余奥氏体,硬度HV350,抗拉强度536 N/mm2,经180°冷弯不断裂,具有良好的综合力学强韧性能。     

仪表铝面板的激光切割

在CO2激光切割铝面板的试验中，分析了切割速度和辅助氧压对切割质量及熔渣附着量的影响；解决了工件逆反射的难题；获得了激光切割铝板的较佳工艺参数。     

激光切割排样系统在硅钢板材加工中的应用

激光切割技术是当前世界上最先进的切割工艺之一，加之排样软件的应用，使板材的利用率得到了很大提高。为了填补扇片零件研究的不足，借鉴传统多边形顶点射线算法的基本原理，提出扇片零件顶点射线算法，解决了任意包角以及任意半径的扇片零件在硅钢板材上的优化排样问题。同时，以该算法为基础，利用VC++6.0开发了一套激光切割排样系统，进行了大量实际排样优化计算。实验结果表明，该算法既满足了实际生产中激光切割的工艺要求，又能够有效地提高硅钢板材的利用率。     

基于高柔性机器人的光纤激光切割系统的研究

光纤激光机器人三维切割系统是集三维六轴联动、高柔性、低成本于一体的智能化光机电产品.该产品主要利用机器人的空间运动优势和光纤激光柔性传输的特点来实现白车身冲压件的三维修边、切孔、分离,从而取代传统的模具加工.重点分析了系统在研发过程中的几项关键技术:控制系统的设计与集成、离线自动编程软件系统的研发、车身覆盖件三维激光切割夹具的设计、机器人激光切割头系统的研制、白车身薄板类金属的光纤激光加工工艺的研究等.该系统的研发成功,将大大缩短样车研制周期,对我国自主品牌汽车业的发展有着重要的战略意义.     

激光切割光辐射与切割质量关系的研究

为了研究激光切割过程光信号与切割质量的关系,搭建了以切割前沿光辐射作为检测参量的实时检测系统,对切割前沿光辐射的时、频域信号进行了试验研究,得到了不同参数下光信号的变化规律。时域分析表明,无缺陷式样对应的标准方差较低;与无缺陷切割相比,过烧缺陷对应的光信号具有较低的强度和较高的标准方差;挂渣缺陷具有较高的强度和标准方差。频域分析表明,低速切割,光信号主频与切缝表面波纹频率一致;高速无缺陷切割无明显主频;挂渣缺陷具有明显的低频波动。结果表明,燃烧循环理论不仅是切割面波纹形成的主要因素,也是光信号主频产生的主要原因。     

激光束姿态对三维激光切割质量的影响

研究了在三维激光切割过程中,激光束姿态(“切割倾角”和“切割方向”)对切割质量的影响。结果表明,当激光束偏离重力方向达45°时,保证切割质量合格的工艺参量范围将发生变化:三维上坡切割的范围略大于二维切割,而三维下坡切割的范围则明显小于二维切割。指出了在三维切割中,应尽量采用上坡切割方式,在必须采用下坡切割方式的时候应控制其最高切割速度小于二维切割的速度。     

旋转气流控制激光切割特种钢薄板

以氧为辅助气体的激光切割工艺切割不锈钢等特种钢板时容易产生挂渣现象,因此大多采用高压高纯度氮气或惰性气体辅助激光切割不锈钢。在对熔渣形成原因及规律进行实验研究的前提下,提出了仍以氧辅助切割以降低激光切割功率,通过在工件底部加设旋风除渣器,形成旋转气流控制熔渣流向以去除熔渣的方法。实验证明,当同轴辅助切割气体为氧气,气体压力降低为300 kPa,旋转气流引导装置气体压力为100 kPa,激光功率为500 W,模式为TEM01,焦点位于0.5 mm厚硅钢片工件上表面,切割速度为3 m/min时,可获得光滑的高质量切口。     

高强度镀锌钢的CO2激光焊接

利用CO2激光对汽车车身用1.5 mm厚高强度双面镀锌钢进行了大量的焊接实验,对焊缝组织进行了显微组织分析和相关的机械性能实验。从理论上推导了在一定焊接工艺条件下,稳定深熔焊接的下临界功率与焊接速度及焦点位置的关系。在同轴和侧吹保护气体的条件下,通过工艺参数优化,激光深熔焊接可以有效地避免高强度镀锌钢热影响区(HAZ)的软化现象以及焊缝气孔的有效控制。锌不稳定的急剧气化,使热影响区扩大和焊接稳定性降低,聚焦镜的保护难度加大,采取了有效措施加以控制。实验结果表明,用氮气作为保护气体,在激光功率1300 W,焊接速度0.8~1.1 m/min,焦点位置在工件表面下0.4 mm处时,得到了满意的焊接质量。焊缝的硬度接近母材硬度的2倍。     

双面超薄不锈钢复合板激光焊接接头组织性能研究

以高Cr、Ni合金粉为填加材料,采用Nd∶YAG脉冲激光对0.1 mm+0.8 mm+0.1 mm双面超薄不锈钢复合板进行对接焊,对焊接接头的组织、抗拉强度、焊缝区显微硬度以及焊缝表面耐腐蚀性能进行了研究。结果表明,激光焊接的表面成形性好、变形小、无缺陷,焊缝金属与覆层不锈钢及基层碳钢连接良好;焊缝中心为晶粒取向不规律的细小等轴晶,其他区域为柱状晶,几乎看不到热影响区,焊缝表面为奥氏体+少量铁素体+少量马氏体组织;焊接接头的抗拉强度达到了母材的92%,伸长率为母材的25%;焊缝区显微硬度与母材相比有显著提高;不锈钢复合板焊缝表面和母材覆层抗电化学腐蚀性能接近。