图12-14给出了热切割技术的发展趋势。在装备方面，激光/等离子一体设备同时具有激光切割和等离子弧切割两种模式，根据钢板的厚度、切割精度、效率、热影响区大小以及加工成本，由用户决定采用激光还是等离子弧切割，或采用混合切割。图12-14 热切割技术的发展趋势3D激光切割也已在汽车制造、航空航天、电站设备等领域得到日益广泛的应用。图12-15所示为3D五轴CO2激光切割及加工零件。......
2023-07-02
热切割法升华切割原理及应用
【摘要】：按金属切断方式划分，热切属热切割类。3.3升华切割原理升华切割主要指激光切割，就是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。
按金属切断方式划分，热切属热切割类。热切定义是利用集中热能使金属熔化并分离的过程。热切割按物理现象可分为燃烧切割、熔化切割和升华切割三类，几乎所有热切割方法都是混合型的，如图5-4所示。
图5-4 热锯切的三种方法示意
1—割嘴 2—预热火焰 3—切割所需气流 4—被切割材料 5—熔渣6—切割波痕 7—电极 8—喷嘴 9—等离子弧 10—激光 11—透镜
3.1 燃烧切割原理
燃烧切割，又称氧气切割或火焰切割。气割时，火焰在起割点将钢材预热到燃点，然后喷射氧气流，使金属材料剧烈氧化燃烧，生成的氧化物熔渣被气流吹除，形成切口。气割用的氧纯度应大于99%；可燃气体一般用乙炔气，也可用石油气、天然气或煤气。用乙炔气的切割效率最高，质量较好，但成本较高。不锈钢不能采用燃烧切割，原因是切口处表面生成高熔点的三氧化二铬薄膜，阻碍了下层金属的继续燃烧。
3.2 熔化切割原理
熔化切割主要是指等离子弧切割，就是利用高温等离子电弧的热量使工件切口处的金属局部熔化（和蒸发），并借高速等离子的动量排除熔融金属以形成切口的一种加工方法。等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳。其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5～6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。
3.3 升华切割原理
升华切割主要指激光切割，就是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件，使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点，同时借助与光束同轴的高速气流吹除熔融物质，从而实现将工件割开。
火焰切割几乎适合所有钢材的切割，特别适合无冷切割设备和野外作业环境。等离子和激光切割由于切口光滑、热敏感区小切口部位不易变形，通过自动控制还能切成各种形状，在精密管材切割中的作用越来越大。
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