JIS

1、日本鋼材（JIS系列）的牌號中普通結(jié)構(gòu)鋼主要由三部分組成部分表示材質(zhì)，如： S （Steel）表示鋼， F（Ferrum）表示鐵；激光器是利用電能轉(zhuǎn)換成光能的裝置，如CO2氣體激光器的轉(zhuǎn)換率一般為20%，剩余的能量就變換成熱量。第二部分表示不同的形狀、種類、用途，如P（Plate） 表示板， T（Tube）表示管，K（Kogu）表示工具；第三部分表示特征數(shù)字，一般為抗拉強(qiáng)度。 如： SS400——個S表示鋼（Steel），第二個S表示“結(jié)構(gòu)”（Structure），400為下限抗拉強(qiáng)度400MPa，整體表示抗拉強(qiáng)度為400MPa的普通結(jié)構(gòu)鋼。

SPHC

2、SPHC——首位S為鋼Steel的縮寫，P為板Plate的縮寫，H為熱 Heat的縮寫，C為商業(yè) Commercial的縮寫，整體表示一般用熱軋鋼板及鋼帶。

技術(shù)參數(shù)編輯

成分

牌號： 0Cr18Ni9（0Cr19Ni9）

化學(xué)成分%

C：≤0.07 ，

Si ：≤1.0 ，

Mn ：≤2.0 ，

Cr ：17.0～19.0 ，

Ni ：8.0～11.0，

S ：≤0.03 ，

P ：≤0.035。

強(qiáng)度

拉強(qiáng)度(Mpa) 620 MIN

屈服強(qiáng)度(Mpa) 310 MIN

伸長率(%) 30 MIN

面積縮減(%) 40 MIN

304不銹鋼的密度　7.93 g/cm3

304含鉻量(%) 18--20 .

噴嘴設(shè)計及氣流控制

噴嘴設(shè)計及氣流控制技術(shù)： 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(jìn)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(jìn)行放熱反應(yīng)；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(zhì)量及其控制直接影響切割質(zhì)量外,噴嘴的設(shè)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。激光切割加工是用不可見的光束代替了傳統(tǒng)的機(jī)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(jìn)或取代于傳統(tǒng)的金屬切割工藝設(shè)備。

激光切割用的噴嘴采用簡單的結(jié)構(gòu),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(jìn)行設(shè)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(jìn)行流體力學(xué)計算與分析。在使用時從噴嘴側(cè)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(dá)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。進(jìn)口304不銹鋼板編輯進(jìn)口304不銹鋼板，相當(dāng)于我國的0Cr19Ni9(0Cr18Ni9)不銹鋼，304不銹鋼是一種通用性的不銹鋼材料，防銹性能比200系列的不銹鋼材料要強(qiáng)。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(dāng)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(guān)：如氧氣、空氣的n=5,因此其閾值Pn=1bar×(1.2)3.5=1.89bar。當(dāng)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。激光光束配上高純惰性切割氣體促使熔化的材料離開割縫，而氣體本身不參于切割。

為進(jìn)一步提高激光切割速度,可根據(jù)空氣動力學(xué)原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產(chǎn)生正激波,設(shè)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(jié)構(gòu)。德國漢諾威大學(xué)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(jié)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(guān)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(dá)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(dá)到3.5m/min和5.5m/min。按制法分熱軋和冷軋的兩種，按鋼種的組織特征分為5類：奧氏體型、奧氏體-鐵素體型、鐵素體型、馬氏體型、沉淀硬化型。應(yīng)指出的是切割壓力Pc還是工件與噴嘴距離的函數(shù)。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(hù)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(yuǎn),與聚焦光束難以匹配而無法采用。93熔點（℃）：1398~1454比熱容（0~100℃，KJ·kg-1K-1）：0。

組成部分編輯

激光切割機(jī)系統(tǒng)一般由激光發(fā)生器、（外）光束傳輸組件、工作臺（機(jī)床）、微機(jī)數(shù)控柜、冷卻器和計算機(jī)（硬件和軟件）等部分組成。

1)機(jī)床主機(jī)部分：激光切割機(jī)機(jī)床部分，實現(xiàn)X、Y、Z軸的運(yùn)動的機(jī)械部分，包括切割工作平臺。用于安放被切割工件，并能按照控制程序正確而精準(zhǔn)的進(jìn)行移動，通常由伺服電機(jī)驅(qū)動。

2)激光發(fā)生器：產(chǎn)生激光光源的裝置。對于激光切割的用途而言，除了少數(shù)場合采用YAG固體激光器外，絕大部分采用電-光轉(zhuǎn)換效率較高并能輸出較高功率的CO2氣體激光器。由于激光切割對光束質(zhì)量要求很高，所以不是所有的激光器都能用作切割的。桔皮現(xiàn)象是指304不銹鋼成型品在研磨或者其他情況下，表面產(chǎn)生象桔皮一樣的形狀的現(xiàn)象。高斯模式適用于小于1500W、低階模二氧化碳激光器100W-3000W、多模3000W以上。

3)外光路：折射反射鏡，用于將激光導(dǎo)向所需要的方向。為使光束通路不發(fā)生故障，所有反射鏡都要保護(hù)罩加以保護(hù)，并通入潔凈的正壓保護(hù)氣體以保護(hù)鏡片不受污染。一套性能良好的透鏡會將一無發(fā)散角的光束聚焦成無限小的光斑。一般用5.0英寸焦距的透鏡。激光刀頭的機(jī)械部分與工件無接觸，在工作中不會對工件表面造成劃傷。7.5英寸透鏡僅用于>12mm厚材。

4)數(shù)控系統(tǒng)：控制機(jī)床實現(xiàn)X、Y、Z軸的運(yùn)動，同時也控制激光器的輸出功率。

5)穩(wěn)壓電源：連接在激光器，數(shù)控機(jī)床與電力供應(yīng)系統(tǒng)之間。主要起防止外電網(wǎng)干擾的作用。

6)切割：主要包括腔體、聚焦透鏡座、聚焦鏡、電容式傳感器和輔助氣體噴嘴等零件。切頭驅(qū)動裝置用于按照程序驅(qū)動切頭沿Z軸方向運(yùn)動，由伺服電機(jī)和絲桿或齒輪等傳動件組成。

7)操作臺：用于控制整個切割裝置的工作過程。

8)冷水機(jī)組：用于冷卻激光發(fā)生器。這些主要因素由切割速度、焦點位置、輔助氣體壓力、激光輸出功率等工藝參數(shù)構(gòu)成。激光器是利用電能轉(zhuǎn)換成光能的裝置，如CO2氣體激光器的轉(zhuǎn)換率一般為20%，剩余的能量就變換成熱量。冷卻水把多余的熱量帶走以保持激光發(fā)生器的正常工作。冷水機(jī)組還對機(jī)床外光路反射鏡和聚焦鏡進(jìn)行冷卻，以保證穩(wěn)定的光束傳輸質(zhì)量，并有效防止鏡片溫度過高而導(dǎo)致變形或炸裂。

9)氣瓶：包括激光切割機(jī)工作介質(zhì)氣瓶和輔助氣瓶，用于補(bǔ)充激光震蕩的工業(yè)氣體和供給切頭用輔助氣體。

10)空壓機(jī)、儲氣罐：提供和存儲壓縮空氣。

11)空氣冷卻干燥機(jī)、過濾器：用于向激光發(fā)生器和光束通路供給潔凈的干燥空氣，以保持通路和反射鏡的正常工作。

12)抽風(fēng)除塵機(jī)：抽出加工時產(chǎn)生的煙塵和粉塵，并進(jìn)行過濾處理，使廢氣排放符合環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

13)排渣機(jī)：排除加工時產(chǎn)生的邊角余料和廢料等。