激光切割是利用聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射处的材料迅即熔化、汽化烧蚀或达到燃点,同时借与光束同轴的高速气流吹除熔融物质,从而实现割开工件的一种热切割方法。切割过程发生在切口的终端处一个垂直的表面,称之为烧蚀前沿。激光和气流在该处进入切口,激光能量一部分为烧蚀前沿所吸收,一部分通过切口或经烧蚀前沿向切口空间反射。
用氧气作辅助气体激光切割碳钢时,借助高速摄影观察切割过程表明,当切口前沿的上表面受记过照射达到铁-氧反应温度时,氧化反应即从其中的一点开始,并迅速向周围扩展,形成一个类似球瓣状的反应区。在正常切割情况下,切口宽度取决于聚焦以后的光斑直径。而工件上表面处的切口宽度相当于功率密度约为15kw/cm2以上的光束分布区的尺寸。可见,用聚焦后能量高度集中的激光束可以获得较窄的切口宽度。
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