激光切割效果是如何受辅助气压、激光功率、切割速度、焦点位置等参数影响的？

 

 

 

辅助气压的影响

 

激光切割加工中，辅助气压起到吹离熔渣、冷却材料、辅助燃烧等作用。辅助气体包括氧气、压缩空气、氮气和惰性气体等。

 

氧气能够参与金属燃烧，可以提高切割效率，适用于大多数金属的切割；惰性气体、空气适用于切割部分金属材料（如铝合金）和非金属材料，能够防止材料燃烧。

 

如果辅助气体气压过高，材料表面会出现涡流，使除熔融物的能力减弱，导致切缝变宽，切割面粗糙；如果气压过低，则不能完全吹走熔融物，材料下表面就会粘附沾渣。因此，切割时应调节辅助气体压力，得到特别佳的切割质量。

 

 

 

激光功率的影响

 

激光功率对切割速度、切缝宽度、切割厚度和切割质量都有较大的影响。功率大小根据材料特性和切割机理而定。例如，熔点高（例如合金）、切割表面反射率高（例如铜、铝）的材料需要较大的激光功率。

 

激光切割加工中有一个获得特别佳切割质量的激光功率，在此激光功率之下，可能会出现切不透或挂渣现象；在此功率之上，则会过烧。

 

 

 

切割速度的影响

 

理想中的切割速度会使切割面呈现比较平稳的线条，材料断面光滑，无毛刺。当辅助气体气压和激光功率一定时，切割速度与切缝宽度呈现出一种非线性的反比关系，当切割速度比较慢时，激光能量在切缝的作用时间延长，从而导致切缝宽度增大，或切缝下面过宽，切割质量和生产效率将大大降低。

 

加快切割速度，激光束能量在工件上的作用时间变短，这样便使得热扩散和热传导效应变小，从而切缝的宽度也相应变小。但当速度过快时，被切割的工件材料就会由于切割热量输入的不足出现切不透的情况。

 

 

 

焦点位置的影响

 

焦点位置是激光焦点到工件表面的距离，它直接影响到切面粗糙度、切缝的坡度和宽度以及熔融残渣的附着状况。如果焦点位置太超前，这样会使被切割的工件下端所吸收的热量增多，在切割速度和辅助气压一定的情况下，会导致被切割的材料和切缝附近被融化的材料呈液态在下表面流动，冷却后被熔化的材料则会呈球状沾附在工件的下表面；若位置滞后，被切割的材料下端面所能吸收的热量减小，这样切缝中材料就不能完全融化，在板材下表面就会粘附一些尖锐而短小的残渣。通常情况下，焦点位置应在工件表面或稍微偏下一点，但不同的材料要求不一样，切割碳钢时，焦点在板材表面时切割质量较好;而不锈钢切割时，焦点应在板材厚度的1/2左右时效果更佳。