Titánötvözetek lézeres és vizes vágása

A lézervágás fókuszált, nagy teljesítménysűrűségű lézersugarat használ a munkadarab felületének letapogatására, és az anyagot lokálisan több ezer vagy akár több tízezer Celsius-fokra melegíti fel nagyon rövid idő alatt, aminek következtében a besugárzott anyag gyorsan megolvad, elpárolog. , égjen el vagy érje el a gyulladási pontot . Ugyanakkor az olvadt anyagot a sugárral koaxiális nagysebességű légáramlás elfújja, hogy levágja a munkadarabot és elérje az anyag vágásának célját.

A lézervágás hatását befolyásoló fő tényezők:

1, Lézeres vágási folyamat paraméterei

A lézervágási technológia és megmunkálás minőségét mérő paraméterek főként a lézerteljesítményt foglalják magukban.

Különféle lézeres vágás

2. Vágási sebesség

Befolyásolja a lézeres vágási sebességet. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb a lézerenergia, annál kisebb az anyagvastagság, és minél nagyobb a vágógáz nyomása, annál nagyobb a vágási sebesség, és fordítva.

A helyszíni műveletek során nem szabad vakon követni a lézervágási sebességet, hanem a lézervágás minőségét is figyelembe kell venni. Különösen egyes furcsa formájú mechanikai alkatrészek esetében bizonyos egyensúlyt kell fenntartani a sebesség és a minőség között a termékminőség biztosítása érdekében.

3. Gáznyomás

A lézeres vágás során fújt gáz a következő funkciókat látja el: először is a vágófém anyagának megolvasztására szolgál, és a fújt gáz nyomására támaszkodva fújja el a folyékony fémet vágás létrehozásához; Másodszor, a gáz lehűti a nyersanyagot, és el tudja venni annak egy részét a vágási terület energiájából. Ezért a gáz jelentős hatással van a vágás minőségére. A titán anyagok feldolgozásakor inert gázokat (argont vagy nitrogént) kell használni az anyag oxidációs szennyeződésének csökkentése érdekében.

A titán anyagok lézeres vágásának hatása a késztermékekre:

1, sorja. A titán anyagok lézeres vágásakor általában argont vagy nitrogént használnak segédgázként. Egy kis ragadós salak keletkezik a vágás alján, de könnyen eltávolítható. A vágás felszívja az oxigént, és kemény és törékeny oxidréteget képez.

2, deformáció. Mivel a titán anyagok vágása sok hőt termel, a termék feldolgozási ideje idővel növekszik. Az első és az utolsó termék deformációja eltérő. Ha nem sikerül időben csökkenteni a hőt, a termék deformálódni fog.

Mint fentebb említettük, a titán anyagok lézeres vágására vonatkozó bevezetőnk során tudjuk, hogy a lézervágás hőt termel, ami a vágási felület oxidációját okozza. és a termék termikus deformációja. A fenti problémák megoldása érdekében a titánötvözet vágásakor is alkalmazhatunk vízvágási technológiát.

Vízvágási feldolgozás: Ultra-nagy nyomású technológiát használ a közönséges csapvíz nyomására 250-400Mpa nyomásra, majd egy körülbelül 0 belső lyukátmérőjű drágakő fúvókán vezeti át.{{ 3}},35 mm, hogy körülbelül 800-1000 m/s sebességű sugár jöjjön létre. Nagy sebességű sugárhajtás, közismert nevén "vízsugár". A "Waterjet" nagy energiájú, és puha alapanyagok vágására használható.

Vízvágás diagram

A titán anyagok vizes vágásakor általában megfelelő mennyiségű csiszolóanyagot, például kvarchomokot, csiszolóanyagot stb. adnak a "vízsugárhoz" a vágóerő fokozása érdekében.

Amikor a titán anyagot vízsugárral vágják, először átszúrják, majd meghatározott sebességgel vágják. Végül a homokáramlás fennmaradó energiáját a kollektor befogadja, és a vízsugár elvezeti a vágás során. A vízsugaras vágás elvéből könnyen belátható, hogy a víznyomás, a homok áramlása és a vágási sebesség döntő paraméterek, amelyek befolyásolják az anyagvágás minőségét.

Vegyük a TC4/Gr5 lemezt példaként a következő táblázat elkészítéséhez:

TC4/GR 5	víznyomás	homokáramlás	vágási sebesség
T<10mm	375 MPa	0,68 kg/perc	260 mm/perc
10 Kisebb vagy egyenlő, mint T Kisebb vagy egyenlő, mint 20	375 MPa	0,68 kg/perc	150mm/perc
20 Kisebb vagy egyenlő, mint T Kisebb vagy egyenlő, mint 30	375 MPa	0,68 kg/perc	65 mm/perc
30 Kisebb vagy egyenlő, mint T Kisebb vagy egyenlő, mint 40	37 5 MPa	0,68 kg/perc	48mm/perc

Vízvágó titán lemez a helyszínen

A titán anyagok vizes vágási technológiájának előnyei: A vízvágási technológia egy hideg feldolgozási módszer, amelynek jellemzői alacsony a munkadarab hőmérséklete, nincs hőhatású zóna, és nincs termikus deformáció a vágás során.

Vízzel vágható 30 mm-es titánlemez termékek

A hátrányok a következők:

A nagynyomású vízáramlás alkalmazása miatt a vízsugaras berendezés drágakő fúvókája nagyon elhasználódik és időben cserére szorul.

Maradékok a vágási felület vágóélén: Túl vastag titánlemezekhez. Például: a 10 mm-nél nagyobb lemezeknél ferde lesz (lásd az ábrát).

Vízvágási hibák sematikus diagramja