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生銹原因編輯
304不銹鋼材料出現(xiàn)生銹現(xiàn)象,可能有以下幾個原因:
氯離子
氯離子廣泛存在,比如鹽/汗跡/海水/海風/土壤等等。不銹鋼在氯離子存在下的環(huán)境中,腐蝕很快,甚至超過普通的低碳鋼。所以對不銹鋼的使用環(huán)境有要求,而且需要經(jīng)常擦拭,除去灰塵,保持清潔干燥。(這樣就可以給他定個“使用不當”。切頭驅動裝置用于按照程序驅動切頭沿Z軸方向運動,由伺服電機和絲桿或齒輪等傳動件組成。) 美國有一個例子:某企業(yè)用一橡木容器盛裝某含氯離子的溶液,該容器已使用近百余年,上個世紀九十年代計劃更換,因橡木材料不夠現(xiàn)代,采用不銹鋼更換后16天容器因腐蝕泄漏。
固溶處理
合金元素沒有溶入基體,致使基體組織合金含量低,抗蝕性能差。
與傳統(tǒng)的氧乙、等離子等切割工藝相比,激光切割速度快、切縫窄、熱影響區(qū)小、切縫邊緣垂直度好、切邊光滑,同時可激光切割的材料種類多,包括碳鋼、不銹鋼、合金鋼、木材、塑料、橡膠、布、石英、陶瓷、玻璃、復合材料等。隨著市場經(jīng)濟的飛速發(fā)展和科學技術的日新月異,激光切割技術已廣泛應用于汽車、機械、電力、五金以及電器等領域。近年來,激光切割技術正以前所未有的速度發(fā)展,每年都以15%~20%的速度增長。我國自1985年以來,更是以每年近25%的速度增長。激光切割機在切割過程中,光束經(jīng)切頭的透鏡聚焦成一個很小的焦點,使焦點處達到高的功率密度,其中切頭固定在z軸上。當前,我國激光切割技術的整體水平與先進國家相比還存在著不小的差距,因此,在國內市場激光切割技術具有廣闊的發(fā)展前景和巨大的應用空間[1] 。
激光切割機在切割過程中,光束經(jīng)切頭的透鏡聚焦成一個很小的焦點,使焦點處達到高的功率密度,其中切頭固定在z軸上。這時,光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散的部分熱量,材料很快被加熱到熔化與汽化溫度,與此同時,一股高速氣流從同軸或非同軸側將熔化及汽化了的材料吹出,形成材料切割的孔洞。隨著焦點與材料的相對運動,使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫,完成材料的切割[1] 。2mm很容易較低較高等離子切割較小較大高1mm很容易較高較低水切割較大小高容易較高較高模沖切割較小較大低難高較低鋸切較大較小低難很慢較低線切割較小很小高容易很慢較高氣燃體切割很大嚴重低較容易低較低電火花切割很小很小高容易很慢很高。
當前,激光切割機的外光路部分主要采用的是飛行光路系統(tǒng)。從激光發(fā)生器發(fā)出的光束經(jīng)過反射鏡1、2、3到達切頭上的聚焦透鏡,聚焦后在待加工材料表面形成光斑。其中反射鏡片1固定在機身上不動;2、彩色不銹鋼拉絲板拉線板(LH),也叫發(fā)絲紋,因為紋路像頭發(fā)細長而直。橫梁上反射鏡2隨著橫梁的運動作x向運動;z軸上的反射鏡片3隨z軸的運動作y向的運動。從圖中不難看出,在切割過程中,隨著橫梁作x向運動,z軸部分作y向運動,光路的長度時刻發(fā)生著變化[1] 。
目前,民用激光發(fā)生器由于制造成本等原因,所發(fā)出的激光光束都具有一定的發(fā)散角,呈“錐形”。當“錐形”的高度改變時(相當于激光切割機光路長度改變),聚焦透鏡表面的光束橫截面面積也隨之改變。此外,光還具有波的性質,因此,不可避免地會出現(xiàn)衍射現(xiàn)象,衍射會使光束在傳播過程中發(fā)生橫向擴展,該現(xiàn)象存在于所有的光學系統(tǒng)中,能夠決定這些系統(tǒng)在性能方面的理論極限值。由于高斯光束呈“錐形”和光波的衍射作用,當光路長度變化時,作用在透鏡表面的光束直徑時刻發(fā)生著變化,這就會引起焦點大小和焦點深度的變化,但對焦點位置的影響很小。與傳統(tǒng)的氧乙、等離子等切割工藝相比,激光切割速度快、切縫窄、熱影響區(qū)小、切縫邊緣垂直度好、切邊光滑,同時可激光切割的材料種類多,包括碳鋼、不銹鋼、合金鋼、木材、塑料、橡膠、布、石英、陶瓷、玻璃、復合材料等。如果焦點大小和焦點深度在連續(xù)加工中發(fā)生變化,必然會對加工產(chǎn)生很大影響,比如,會造成切割縫寬度不一致、在相同切割功率下會割不透或燒蝕板材等[1] 。
噴嘴設計及氣流控制
噴嘴設計及氣流控制技術: 激光切割鋼材時,氧氣和聚焦的激光束是通過噴嘴射到被切材料處,從而形成一個氣流束。對氣流的基本要求是進入切口的氣流量要大,速度要高,以便足夠的氧化使切口材料充分進行放熱反應;激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機械刀,具有精度高,切割快速,不局限于切割圖案限制,自動排版節(jié)省材料,切口平滑,加工成本低等特點,將逐漸改進或取代于傳統(tǒng)的金屬切割工藝設備。同時又有足夠的動量將熔融材料噴射吹出。因此,除光束的質量及其控制直接影響切割質量外,噴嘴的設計及氣流的控制(如噴嘴壓力、工件在氣流中的位置等)也是十分重要的因素。
激光切割用的噴嘴采用簡單的結構,即一錐形孔帶端部小圓孔(如圖4)。通常用實驗和誤差方法進行設計。由于噴嘴一般用紫銅制造,體積較小,是易損零件,需經(jīng)常更換,因此不進行流體力學計算與分析。在使用時從噴嘴側面通入一定壓力Pn(表壓為Pg)的氣體,稱噴嘴壓力,從噴嘴出口噴出,經(jīng)一定距離到達工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,最后氣體膨脹到大氣壓力Pa。聊城三得利不銹鋼提供四、電鍍錫板和熱鍍鋅板:1、電鍍錫板電鍍錫薄鋼板和鋼帶,也稱馬口鐵,種鋼板(帶)表面鍍了錫,有很好的耐蝕性,且無,可用作罐頭的包裝材料,電纜內外護皮,儀表電訊零件,電筒等小五金。研究工作表明隨著Pn的增加,氣流流速增加,Pc也不斷增加。
可用下列公式計算: V=8.2d2(Pg 1)
V-氣體流速 L/min
d-噴嘴直徑 mm
Pg-噴嘴壓力(表壓)bar
對于不同的氣體有不同的壓力閾值,當噴嘴壓力超過此值時,氣流為正常斜激波,氣流速從亞音速向超音速過渡。此閾值與Pn、Pa比值及氣體分子的自由度(n)兩因素有關:如氧氣、空氣的n=5,因此其閾值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。當噴嘴壓力更高Pn/Pa=(1 1/n)1 n/2時(Pn;4bar),氣流正常斜激波封變?yōu)檎げ?切割壓力Pc下降,氣流速度減低,并在工件表面形成渦流,削弱了氣流去除熔融材料的作用,影響了切割速度。因此采用錐孔帶端部小圓孔的噴嘴,其氧氣的噴嘴壓力常在3bar以下。大切割速度隨著激光功率的增加而增加,隨著板材厚度的增加和材料熔化溫度的增加而幾乎反比例地減小。
為進一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動力學原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設計制造一種縮放型噴嘴,即拉伐爾(Laval)噴嘴。為方便制造可采用如圖4的結構。德國漢諾威大學激光中心使用500WCO2激光器,透鏡焦距2.5〃,采用小孔噴嘴和拉伐爾噴嘴分別作了試驗,見圖4。試驗結果如圖5所示:分別表示NO2、NO4、NO5噴嘴在不同的氧氣壓力下,切口表面粗糙度Rz與切割速度Vc的函數(shù)關系。從圖中可以看出NO2小孔噴嘴在Pn為400Kpa(或4bar)時切割速度只能達到2.75m/min(碳鋼板厚為2mm)。NO4、NO5二種拉伐爾噴嘴在Pn為500Kpa到600Kpa時切割速度可達到3.5m/min和5.5m/min。應指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。冷水機組還對機床外光路反射鏡和聚焦鏡進行冷卻,以保證穩(wěn)定的光束傳輸質量,并有效防止鏡片溫度過高而導致變形或炸裂。由于斜激波在氣流的邊界多次反射,使切割壓力呈周期性的變化。
高切割壓力區(qū)緊鄰噴嘴出口,工件表面至噴嘴出口的距離約為0.5~1.5mm,切割壓力Pc大而穩(wěn)定,是工業(yè)生產(chǎn)中切割手扳常用的工藝參數(shù)。第二高切割壓力區(qū)約為噴嘴出口的3~3.5mm,切割壓力Pc也較大,同樣可以取得好的效果,并有利于保護透鏡,提高其使用壽命。曲線上的其他高切割壓力區(qū)由于距噴嘴出口太遠,與聚焦光束難以匹配而無法采用。沖壓加工不銹鋼制品,特別是不銹鋼帶,很多時候工廠的最原始加工方式就是利用沖床進行沖壓制品。