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汽化切割
在高功率密度激光束的加熱下,材料表面溫度升至沸點溫度的速度是如此之快,足以避免熱傳導(dǎo)造成的熔化,于是部分材料汽化成蒸汽消失,部分材料作為噴出物從切縫底部被輔助氣體流吹走。一些不能熔化的材料,如木材、碳素材料和某些塑料就是通過這種汽化切割方法切割成形的。
汽化切割過程中,蒸汽隨身帶走熔化質(zhì)點和沖刷碎屑,形成孔洞。汽化過程中,大約40%的材料化作蒸汽消失,而有60%的材料是以熔滴的形式被氣流驅(qū)除的。
燃燒物質(zhì)轉(zhuǎn)移成熔渣控制氧和金屬的燃燒速度,同時氧氣擴(kuò)散通過熔渣到達(dá)點火前沿的快慢也對燃燒速度有很大的影響。氧氣流速越高,燃燒化學(xué)反應(yīng)和去除熔渣的速度也越快。當(dāng)然,氧氣流速不是越高越好,因為流速過快會導(dǎo)致切縫出口處反應(yīng)產(chǎn)物即金屬氧化物的快速冷卻,這對切割質(zhì)量也是不利的。
(3)顯然,氧化熔化切割過程存在著兩個熱源,即激光照射能和氧與金屬化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱能。據(jù)估計,切割鋼時,氧化反應(yīng)放出的熱量要占到切割所需全部能量的60%左右。很明顯,與惰性氣體比較,使用氧作輔助氣體可獲得較高的切割速度。
激光熔覆層得到質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在:表面不平整度;熔覆層的稀釋率以及冶金結(jié)合強(qiáng)度;熔覆層得到氣孔,夾雜尤其是裂紋間距。目前一把按認(rèn)為影響激光熔覆層質(zhì)量主要的問題是裂紋缺陷。激光熔覆具有廣泛的應(yīng)用前景,但因其缺陷同時也限制了激光熔覆向工業(yè)應(yīng)用轉(zhuǎn)化的速度。
激光熔覆中的裂紋主要在表面和界面搭接面產(chǎn)生并擴(kuò)展,主要原因有:1.激光熔覆中快速加熱,冷卻,韌性較差的材料在收縮應(yīng)力作用下拉裂;2.覆層與基體材料得到熱物理性不一樣,如膨脹系數(shù)不一致,使覆層被拉裂;3.合金元素的結(jié)晶偏析,宏觀組成和組織不勻均造成拉應(yīng)力產(chǎn)生;
檢判:
1) 套管外表面允許高度不超過0.2mm青線存在,超差應(yīng)修磨。
2) 高壓容器類管不允許有手感青線存在。有手感青線必須清除。修磨處應(yīng)圓滑無棱角。
3) 普管類鋼管(結(jié)構(gòu)、流體、液壓支架等)允許高度不超過0.4mm青線存在,超差應(yīng)修磨。
4) 邊緣尖銳的青線應(yīng)修磨平滑。
5) 修磨處壁厚、外徑值實際值不得超過標(biāo)準(zhǔn)要求值。
6 發(fā)紋
特征:在鋼管外表面上,呈現(xiàn)連續(xù)或不連續(xù)的發(fā)狀細(xì)紋。
產(chǎn)生原因:
1) 管坯有皮下氣孔或夾雜物。
2) 管坯表面清理不徹底,有細(xì)小裂紋存在。
3) 軋輥過度磨損、老化。
4) 軋輥加工精度不好等。
檢判:鋼管外表面不允許存在肉眼可見的發(fā)紋,如存在應(yīng)完全清除,清除后壁厚、外徑實際值不得小于標(biāo)準(zhǔn)要求值。