固體脈沖Nd:YAG激光切割合金的工藝研究
發(fā)布時間:2021-07-21 04:35
本文基于2198鋁鋰合金,通過正交試驗,對固體脈沖NDYAG激光切割2198鋁鋰合金的工藝進行了研究,選取切割速度、激光功率、焦點位置、氮氣壓力等有代表性參數(shù)進行單因素試驗,得出輔助氣壓1.65 MPa、離焦量-1.55 mm、切割速度3.2 m/min、激光功率1 005 W為連續(xù)激光模式下的優(yōu)化參數(shù)。選取五因素四水平進行正交試驗,分析脈沖頻率、切割速度、輔助氣體壓力、占空比對切割質(zhì)量的影響,正交試驗表明,對于表面粗糙度而言,最佳工藝條件為:速度為2.0 m/min、切割頻率為155 Hz、占空比為82%、氮氣壓力為1.85 MPa;對于掛渣高度來說,最佳工藝條件為:速度為2.0 m/min、切割頻率為205 Hz、占空比為87%。
【文章來源】:應用激光. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
激光切割原理示意圖
表3 切割系統(tǒng)性能參數(shù)Tab.3 Performance parameters of cutting system 參數(shù) 最大能承受激光功率/kW 最大能承受輔助氣壓/MPa 焦距調(diào)焦/nm 焦距準直/mm 通光口徑/mm Z軸浮動范圍/mm Z軸浮動最大速度/(mm/s) 數(shù)值 7.5 2.48 100.5 100.5 25.4 0.3~10.2 176.2對于脈沖激光,單脈沖能量為Qa,激光平均功率為Pa,脈沖寬度為Th,峰值功率為Pp,脈寬比為Cd,脈沖頻率為f,關(guān)系表示如下
由于國內(nèi)目前尚無激光切割質(zhì)量評定的統(tǒng)一標準,本研究基于德國TRUMPF公司的切割質(zhì)量評估標準,對掛渣高度、切縫寬度、切割面粗糙度、割紋形貌、熱影響區(qū)尺寸等切割指標進行測量和評價。采用游標卡尺測量掛渣高度Sh,精度為0.02 mm,根據(jù)切縫掛渣,選取有代表性的三處位置測量高度,統(tǒng)計結(jié)果為三處的算術(shù)平均值。測量切割表面粗糙度時,以一定壓力將粗糙度儀傳感器探頭置于被測表面進行等速滑行,當傳感器探測到表面凸凹變化時,輸出電信號,從而得到粗糙度值,使用BY-1型便攜式粗糙度測量儀,佰億計量檢測儀器有限公司制造,采樣總長為2.55 mm,量程選取μm檔,采樣段數(shù)為5,圖3為BY-1型便攜式粗糙度測量儀。3 試驗結(jié)果與分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]交互作用優(yōu)化激光切割鎳基合金工藝參數(shù)[J]. 于天馳,陳宇翔,岳鑫,梁志軍,金家成. 激光與光電子學進展. 2018(02)
[2]2A12鋁合金切割工藝參數(shù)分析與預測[J]. 趙晉平,彭玉海,南永博,邢思,柴新寧,孫允璞. 陜西理工學院學報(自然科學版). 2017(02)
[3]激光切割工藝參數(shù)對切割樟子松切縫效率的影響[J]. 趙洪剛,劉彥龍,孫耀星,樂磊,吳俊華. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(06)
碩士論文
[1]輕質(zhì)合金光纖激光切割工藝研究及其回歸分析[D]. 顧云澤.華中科技大學 2015
本文編號:3294321
【文章來源】:應用激光. 2020,40(04)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
激光切割原理示意圖
表3 切割系統(tǒng)性能參數(shù)Tab.3 Performance parameters of cutting system 參數(shù) 最大能承受激光功率/kW 最大能承受輔助氣壓/MPa 焦距調(diào)焦/nm 焦距準直/mm 通光口徑/mm Z軸浮動范圍/mm Z軸浮動最大速度/(mm/s) 數(shù)值 7.5 2.48 100.5 100.5 25.4 0.3~10.2 176.2對于脈沖激光,單脈沖能量為Qa,激光平均功率為Pa,脈沖寬度為Th,峰值功率為Pp,脈寬比為Cd,脈沖頻率為f,關(guān)系表示如下
由于國內(nèi)目前尚無激光切割質(zhì)量評定的統(tǒng)一標準,本研究基于德國TRUMPF公司的切割質(zhì)量評估標準,對掛渣高度、切縫寬度、切割面粗糙度、割紋形貌、熱影響區(qū)尺寸等切割指標進行測量和評價。采用游標卡尺測量掛渣高度Sh,精度為0.02 mm,根據(jù)切縫掛渣,選取有代表性的三處位置測量高度,統(tǒng)計結(jié)果為三處的算術(shù)平均值。測量切割表面粗糙度時,以一定壓力將粗糙度儀傳感器探頭置于被測表面進行等速滑行,當傳感器探測到表面凸凹變化時,輸出電信號,從而得到粗糙度值,使用BY-1型便攜式粗糙度測量儀,佰億計量檢測儀器有限公司制造,采樣總長為2.55 mm,量程選取μm檔,采樣段數(shù)為5,圖3為BY-1型便攜式粗糙度測量儀。3 試驗結(jié)果與分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]交互作用優(yōu)化激光切割鎳基合金工藝參數(shù)[J]. 于天馳,陳宇翔,岳鑫,梁志軍,金家成. 激光與光電子學進展. 2018(02)
[2]2A12鋁合金切割工藝參數(shù)分析與預測[J]. 趙晉平,彭玉海,南永博,邢思,柴新寧,孫允璞. 陜西理工學院學報(自然科學版). 2017(02)
[3]激光切割工藝參數(shù)對切割樟子松切縫效率的影響[J]. 趙洪剛,劉彥龍,孫耀星,樂磊,吳俊華. 南京林業(yè)大學學報(自然科學版). 2016(06)
碩士論文
[1]輕質(zhì)合金光纖激光切割工藝研究及其回歸分析[D]. 顧云澤.華中科技大學 2015
本文編號:3294321
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