金屬材料的激光切割

        雖然幾乎所有的金屬材料在室溫對(duì)紅外波能量有很高的反射率，但發(fā)射處于遠(yuǎn)紅外波段10.6um光束的CO2激光器還是成功的應(yīng)用于許多金屬的激光切割實(shí)踐。金屬對(duì)10.6um激光束的起始吸收率只有0.5%~10%，但是，當(dāng)具有功率密度超過106w/cm2的聚焦激光束照射到金屬表面時(shí)，卻能在微秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)很快使表面開始熔化。處于熔融態(tài)的大多數(shù)金屬的吸收率急劇上升，一般可提高60%~80%。

（1）碳鋼。

        現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)可以切割碳鋼板的最大厚度可達(dá)20MM，利用氧化熔化切割機(jī)制切割碳鋼的切縫可控制在滿意的寬度范圍，對(duì)薄板其切縫可窄至0.1MM左右。

（2）不銹鋼。

        激光切割對(duì)利用不銹鋼薄板作為主構(gòu)件的制造業(yè)來說是個(gè)有效的加工工具。在嚴(yán)格控制激光切割過程中的熱輸入措施下，可以限制切邊熱影響區(qū)變得很小，從而很有效的保持此類材料的良好耐腐蝕性。

（3）合金鋼。

        大多數(shù)合金結(jié)構(gòu)鋼和合金工具鋼都能用激光切割方法獲得良好的切邊質(zhì)量。即使是一些高強(qiáng)度材料，只要工藝參數(shù)控制得當(dāng)，可獲得平直、無粘渣切邊。不過，對(duì)于含鎢的高速工具鋼和熱模鋼，激光切割時(shí)會(huì)有熔蝕和粘渣現(xiàn)象發(fā)生。

（4）鋁及合金。

        鋁切割屬于熔化切割機(jī)制，所用輔助氣體主要用于從切割區(qū)吹走熔融產(chǎn)物，通?？色@得較好的切面質(zhì)量。對(duì)某些鋁合金來說，要注意預(yù)防切縫表面晶間微裂縫產(chǎn)生。

（5）銅及合金。

        純銅（紫銅）由于太高的反射率，基本上不能用CO2激光束切割。黃銅（銅合金）使用較高激光功率，輔助氣體采用空氣或氧，可以對(duì)較薄的板材進(jìn)行切割。

（6）鈦及合金。

        純鈦能很好耦合聚焦激光束轉(zhuǎn)化的熱能，輔助氣體采用氧時(shí)化學(xué)反應(yīng)激烈，切割速度較快，但易在切邊生成氧化層，不小心還會(huì)引起過燒。為穩(wěn)妥起見，采用空氣作為輔助氣體比較好，以確保切割質(zhì)量。

        飛機(jī)制造業(yè)常用的鈦合金激光切割質(zhì)量較好，雖然切縫底部會(huì)有少許粘渣，但很容易清除。

（7）鎳合金。

        鎳基合金也稱超級(jí)合金，品種很多。其中大多數(shù)都可實(shí)施氧化熔化切割。