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船舶行業(yè)船體板材零件下料方式主要采用火焰切割、等離子切割、剪切加工以及激光切割。其他切割方式相對(duì)于激光切割有諸多不足。在船舶制造領(lǐng)域,激光切割避免了等離子對(duì)肋板下料時(shí),為了保證裝配間隙,而在肋板上設(shè)置修割余量,并通過人工進(jìn)行修割,造成修割質(zhì)量參差不齊的情況的發(fā)生。從而減少裝配的工作量、裝配周期、材料與人工成本浪費(fèi)。
通過激光切割的船用鋼板,割縫質(zhì)量好,切口面垂直性好,無掛渣,氧化層薄,表面光滑,無需二次加工,可直接焊接,且熱變形小,曲線切割精度高,減少配合工時(shí),實(shí)現(xiàn)無障礙切割高強(qiáng)船板。
水切割與激光切割比較激光切割設(shè)備的投資較大,目前大多用于薄鋼板、部分非金屬材料的切割,切割速度較快,精度較高,但激光切割時(shí)在切縫處會(huì)引起弧痕并引起熱效應(yīng);另外對(duì)有些材料激光切割不理想,如鋁、銅等有色金屬、合金,尤其是對(duì)較厚金屬板材的切割,切割表面不理想,甚至無法切割。目前人們對(duì)大功率激光發(fā)生器的研究,就是力圖解決厚鋼板的切割,但設(shè)備投資、維護(hù)保養(yǎng)和運(yùn)行消耗等成本也很可觀。
現(xiàn)代激光切割系統(tǒng)可以切割碳鋼板的大厚度接近20mm,對(duì)薄板其切縫可窄至0.1mm左右。激光切割低碳鋼其熱影響區(qū)極1小,且切逢平整、光滑,垂直度好。對(duì)高碳鋼,激光切割切邊質(zhì)量好于低碳鋼,但其熱影響區(qū)較大。
激光切割較容易切割不銹鋼薄板。用高功率YAG激光切割系統(tǒng),切割不銹鋼大厚度已可達(dá)4mm。
大多數(shù)合金鋼都能用激光切割,切邊質(zhì)量良好。但含鎢高的工具鋼和熱模鋼,激光切割時(shí)會(huì)有熔蝕和粘渣。