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發布時間：2021-08-31 17:44
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2、日本工業標準
厚度
寬度
<1250
≥1250~<1600
≥0.30~<0.60
±0.05
±0.06
≥0.60~<0.80
±0.07
±0.09
≥0.80~<1.00
±0.10
≥1.00~<1.25
±0.12
≥1.25~<1.60
±0.15
≥1.60~<2.00
±0.17
≥2.00~<2.50
±0.20
≥2.50~<3.15
±0.22
±0.25
≥3.15~<4.00
±0.30
≥4.00~<5.00
±0.35
±0.40
≥5.00~<6.00
±0.45
≥6.00~<7.00
±0.50
技術參數編輯
成分
牌號： 0Cr18Ni9（0Cr19Ni9）
化學成分%
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。
強度
拉強度(Mpa) 620 MIN
屈服強度(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。不銹鋼在氯離子存在下的環境中，腐蝕很快，甚至超過普通的低碳鋼。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；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）。行業常見判定情況認為只要Ni含量大于8%，Cr含量大于18%，就可以認為是304不銹鋼。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,經一定距離到達工件表面,其壓力稱切割壓力Pc,后氣體膨脹到大氣壓力Pa。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。影響激光切割質量的因素很多，激光切割的一個重要優點在于可以對過程中的主要因素實施高度控制，使切割出的工件充分滿足客戶的要求，并且重復性很好。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為正激波,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。
為進一步提高激光切割速度,可根據空氣動力學原理,在提高噴嘴壓力的前提下不產生正激波,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。發紋板有多種紋路，有發絲紋（HL），雪花砂紋（NO4），和紋（亂紋）、十字紋，交叉紋等，所有紋路都通過油拋發紋機按要求加工而成,然后電鍍著色。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。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大而穩定,是工業生產中切割手扳常用的工藝參數。數控編程，可加工任意的平面圖，可以對幅面很大的整板切割，無需開模具，經濟省時。第二高切割壓力區約為噴嘴出口的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由于距噴嘴出口太遠,與聚焦光束難以匹配而無法采用。
應用對比編輯
在五、六十年代作為板材下料切割的主要方法中：對于中厚板采用氧乙火焰切割；對于薄板采用剪床下料,成形復雜零件大批量的采用沖壓，單件的采用振動剪。主要采用連續鍍鋅工藝生產，即把成卷的鋼板連續浸在熔解有鋅的鍍槽中制成鍍鋅鋼板。七十年代后,為了改善和提高火焰切割的切口質量，又推廣了氧乙精密火焰切割和等離子切割。為了減少大型沖壓模具的制造周期,又發展了數控步沖與電加工技術。各種切割下料方法都有其有缺點，在工業生產中有一定的適用范圍。激光切割機的研發與應用無疑是對現代工業生產的重大提高和創新突破。
工藝名稱
切 縫(mm)
變 形
精 度
圖形變更
速 度
費 用
激光切割
很 小0.1-0.3
很 小
高0.2mm
很容易
較 低
較 高
等離子切割
較 小
較 大
高1mm
水切割
小
高
容 易
模沖切割
低
難
鋸 切
很 慢
線切割
氣燃體切割
很 大
嚴 重
較容易
電火花切割
很 高
