激光与光电子学进展, 2014, 51 (4): 040601, 网络出版: 2014-03-14   

6 mm碳钢板的激光切割性能 下载: 576次

Performance of 6 mm Mild Steel Sheet Laser Cutting
作者单位
1 沈阳工业大学材料科学与工程学院, 辽宁 沈阳 110870
2 鞍山煜宸科技有限公司, 辽宁 鞍山 114044
3 最新激光技术研究中心, 日本 爱知县 安城市 4460026
摘要
采用 2.0 kW六轴机器人光纤激光切割系统,研究了切割工艺参数对厚度 6 mm的碳钢板的切口宽度、切口倾斜角度、切口表面粗糙度及切口微观状态的影响规律。研究结果表明,该系统的最佳切割工艺参数为切割速度约2.0 m/min、辅助气体压力 14.7 N/cm2、聚焦镜焦距 f=200 mm、激光光斑直径 0.3 mm、离焦量范围 +4~+5 mm、切割喷嘴直径 0.8 mm。在最佳切割工艺参数下,切口宽度 0.5~0.6 mm,切口倾斜角度 0.2°~0.5°,切口表面挂渣很少,切割时切面的顶部和底部呈现不同的平整度而分成两个不同的部分,底部温度较高,氧化速度领先切割速度的差距大于顶部,所以平整度较差。与 CO2激光切割相比,光纤激光切割的切口表面粗糙度略小,切割功率效率提高 2.6倍。
Abstract
A 2.0 kW six-axis robot fiber laser cutting system is used to study the impact of cutting process parameters on the kerf width, bevel angle, cutting surface roughness and incision microscopic state of 6 mm thick steel plate. The results show that the optimum cutting process parameters are cutting speed about 2.0 m/min, auxiliary gas pressure 14.7 N/cm2, focusing lens focal length f=200 mm, laser spot diameter 0.3 mm, defocusing amount +4~+5 mm, cutting nozzles diameter 0.8 mm. Under the optimum cutting process parameters, the kerf width is 0.5~0.6 mm, the cutting tilt angle is 0.2°~0.5° and the cutting surface roughness is small. Cutting surface is divided into two different parts because of the top and bottom sections show different flatness. The temperature in the bottom is higher, the gap between oxidation rate and cutting rate is greater than that on the top, so the flatness is poor. Compared with CO2 laser cutting, fiber laser cutting surface roughness is better and the cutting power efficiency is increased by 2.6 times.

徐国建, 李宏利, 杭争翔, 刘祥宇, 沓名宗春. 6 mm碳钢板的激光切割性能[J]. 激光与光电子学进展, 2014, 51(4): 040601. Xu Guojianm, Li Hongli, Hang Zhengxiang, Liu Xiangyu, Kutsuan Muneharu. Performance of 6 mm Mild Steel Sheet Laser Cutting[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2014, 51(4): 040601.

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