喷嘴设计及气流控制
喷嘴设计及气流控制技术: 激光切割钢材时,氧气和---的激光束是通过喷嘴射到被切材料处,从而形成一个气流束。对气流的基本要求是进入切口的气流量要大,速度要高,以便足够的氧化使切口材料充分进行放热反应;同时又有足够的动量将熔融材料喷射吹出。因此,除光束的及其控制直接影响切割外,喷嘴的设计及气流的控制(如喷嘴压力、工件在气流中的位置等)也是十分重要的因素。
激光切割用的喷嘴采用简单的结构,即一锥形孔带端部小圆孔(如图4)。通常用实验和误差方法进行设计。由于喷嘴一般用紫铜制造,体积较小,是易损零件,需经常更换,因此不进行流体力学计算与分析。在使用时从喷嘴侧面通入一定压力pn(表压为pg)的气体,称喷嘴压力,从喷嘴出口喷出,经一定距离到达工件表面,镜面不锈钢板价格,其压力称切割压力pc,后气体膨胀到---压力pa。研究工作表明随着pn的增加,气流流速增加,pc也不断增加。
可用下列公式计算: v=8.2d2(pg+1)
v-气体流速 l/min
d-喷嘴直径 mm
pg-喷嘴压力(表压)bar
对于不同的气体有不同的压力阈值,当喷嘴压力超过此值时,气流为正常斜激波,气流速从亚音速向超音速过渡。此阈值与pn、pa比值及气体分子的自由度(n)两因素有关:如氧气、空气的n=5,因此其阈值pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。当喷嘴压力更高pn/pa=(1+1/n)1+n/2时(pn;4bar),气流正常斜激波封变为正激波,切割压力pc下降,气流速度减低,并在工件表面形成涡流,削弱了气流去除熔融材料的作用,影响了切割速度。因此采用锥孔带端部小圆孔的喷嘴,其氧气的喷嘴压力常在3bar以下。
为进一步提高激光切割速度,可根据空气动力学原理,在提高喷嘴压力的前提下不产生正激波,设计制造一种缩放型喷嘴,即拉伐尔(laval)喷嘴。为方便制造可采用如图4的结构。德国汉诺威大学激光中心使用500wco2激光器,透镜焦距2.5〃,采用小孔喷嘴和拉伐尔喷嘴分别作了试验,无磁不锈钢板,见图4。试验结果如图5所示:分别表示no2、no4、no5喷嘴在不同的氧气压力下,切口表面粗糙度rz与切割速度vc的函数关系。从图中可以看出no2小孔喷嘴在pn为400kpa(或4bar)时切割速度只能达到2.75m/min(碳钢板厚为2mm)。no4、no5二种拉伐尔喷嘴在pn为500kpa到600kpa时切割速度可达到3.5m/min和5.5m/min。应---的是切割压力pc还是工件与喷嘴距离的函数。由于斜激波在气流的边界多次反射,使切割压力呈周期性的变化。
高切割压力区紧邻喷嘴出口,工件表面至喷嘴出口的距离约为0.5~1.5mm,切割压力pc大而稳定,是工业生产中切割手扳常用的工艺参数。第二高切割压力区约为喷嘴出口的3~3.5mm,榆林不锈钢板,切割压力pc也较大,同样可以取得好的效果,并有利于保护透镜,提高其使用寿命。曲线上的其他高切割压力区由于距喷嘴出口太远,与---光束难以匹配而无法采用。
按表面特征
表面
特征
制造法概要
用途
银白色
无光泽
热轧到规定厚度
不需要有表面光泽的用途
no.2d
银白色
冷轧后进行热处理和酸洗
一般用材,深冲用材
no.2b
光泽强于no.2d
no.2d处理后,经过抛光辊进行终一道轻度冷轧
一般用材
ba
光亮如镜
无标准,但通常是光亮退火的表面加工,表面反射性---。
建筑材料,厨房用具
no.3
粗研磨
用100~200#(单位)的砥粒研磨带,进行研磨
建筑材料,厨房用具
no.4
中间研磨
用150~180#砥粒研磨带进行研磨而获得的抛光表面
同上
no.240
细研磨
用240#砥粒研磨带进行研削
厨房用具
no.320
极细研磨
用320#砥粒研磨带进行研削
同上
no.400
光泽接近于ba
用400#抛光轮进行研削
一般用材,建筑用材,厨房用具
hl
发纹研磨
适当粒子大小的研磨材料进行发纹研削(150~240#)其砥粒很多
楼房,建筑用材
no.7
接近于镜面研磨
用600#回转抛光轮进行研磨
美术用,304镜面不锈钢板,装饰用
no.8
镜面研磨
镜子用抛光轮进行研磨
反光镜,装饰用



304不锈钢 编辑
304不锈钢是不锈钢中常见的一种材质,密度为7.93 g/cm3,业内也叫做18/8不锈钢。耐高温800度,具有加工性能好,韧性高的特点,广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医行业。
市场上常见的标示方法中有06cr19ni10,sus304,其中06cr19ni10一般表示标准生产,304一般表示astm标准生产,sus 304表示日标标准生产。
304 是一种通用性的不锈钢,它广泛地用于制作要求---综合性能(耐腐蚀和成型性)的设备和机件。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性,钢必须含有18%以上的铬,8%以上的镍含量。304不锈钢是按照美国astm标准生产出来的不锈钢的一个牌号。
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