激光切割机光致等离子体的应用方法

如何控制好激光切割机光致等离子体？

　　激光加工中的等离子体云有两个作用。首先，会降低激光的透射率，也即降低激光的强度。从而影响加工效率。其次，等离子体会伴随产生高温辐射，这种辐射对被加工材料有预热作用，从而提高被加工材料对激光的吸收率。这种作用效果不明显。两者相互作用，最终表现为降低加工效率。　　

　　激光焊接时要采用保护气体，目的除了与一般气体保护焊相同的保护熔池免受空气的有害影响之外，还有抑制光致等离子体的作用。在“光致等离子体的特征”中，已从理论上阐明了保护气体对等离子云的尺寸及电子数密度的影响。因而可以预期，合理选择保护气体的种类和流量是抑制等离子体，提高熔深的有效方法。Locke E．V．等用试验证明了保护气体对抑制等离子体，保证正常激光焊接的重要性。用20kW的C02激光，聚焦光斑直径约1mm，辐射照度为2.5×l06W／cm2，如果不加任何保护气体，激光基本上被等离子云阻隔，焊接过程不能正常进行。以2kW的C02激光焊接时，由于不同保护气体抑制等离子体效果的差异，同样规范下得到的熔深也不同：用氦气熔深最大，氮气次之，氩气最小。焊接速度低，这种差别越明显。这是因为在较高激光功率和较低的焊接速度下，等离子体的密度大，对激光的吸收作用强，不同保护气体抑制等离子体效果的差异会更昱著地显示出来。

　　由于光致等离子体对激光切割机入射激光有吸收、折射和散射的作用，所以它的存在降低了辐射到工件的激光功率，扩大了激光切割机激光光斑和加热范围，从而带来熔深变浅，深宽比减小，热影响区和焊接变形增大等不利影响。激光焊接时，可采取几种方法对等离子体进行控制，以尽量减小对它的干扰。这里主要给大家介绍合理选择保护气体的种类和流量来控制激光切割机光致等离子体。

　　而在较高速度下，或较低激光功率时，等离子体的密度较小，对吸收激光切割机中激光的作用弱，不同保护气体获得熔深的差别很小或没有差别保护气体的流量对等离子体的抑制作用也有很大影响。保气体的流量越大，对等离子体的抑制作用越强。但作为保护气体首先要保证对熔池有良好的保护作用，流量必须适度。因为过大的流量会造成湍流甚至产生漩涡，混入空气，反而起不了保护熔池的作用，并可能恶化焊缝成形。

（迪能激光）

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