yag激光切割不锈钢薄板的工艺参数研究

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1、2013年12月机床与液压Dee．2013第41卷第23期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．23DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．23．014YAG激光切割不锈钢薄板的工艺参数研究尹桂敏，李占国，史尧臣(长春大学机械与汽车工程学院，吉林长春130022)摘要：采用高功率Nd¨：YAG脉冲激光器精密切割不锈钢薄板，研究激光切割工艺参数对切割表面质量及切缝宽度的影响。单因素实验结果证明：扫描速度增加，切缝宽度明显减小；切缝宽度随扫描速度、激光段电流、脉冲

2、频率以及脉冲宽度的增加而加大；脉冲频率增加，可以提高加工质量，提高极限切割速度。双因素实验结果证明：在输出功率和脉冲宽度一定时，脉冲频率增加，切缝宽度减小；在输出功率和脉冲频率一定时，脉冲宽度增加，切缝宽度减小。关键词：Nd¨：YAG脉冲激光器；工艺参数；切缝宽度中图分类号：V261．8文献标识码：A文章编号StudyonTechnologicalParametersofYAGLaserPrecisionCuttingStainlessSheetYINGuimin．LIZhanguo．SHIYaochen(Me

3、chanical&AutomotiveEngineeringCollege，ChangchunUniversity，ChangchunJilin130022，China)Abstract：UsinghighpowerNd：YAGpulselaserforprecisioncuttingstainlesssheet，theeffectsofthelasercuttingtechnolog—icalparametersoncuttingsul~acequalityandjoint—cuttingwidthweres

4、tudied．Thedataofsinglefactorexperimentprove：withthein—creasingofscanningvelocity，thejoint—cuttingwidthdecreases；thewidthincreasedwiththeincreasingofscanningvelocity，lasercur·rent，impulse~equencyandimpulsewidth；theincreasingofimpulse~equeneymayimprovetheproce

5、ssingqualityandultimatecut—tingspeed．Thedataoftwo—factorsexperimentprove：whentheoutputpowerandimpulsewidtharefixed，increasingimpulse~equencywillleadtodecreaseofthejoint—cuttingwidth；whentheoutputpowerandimpulsefrequencyarefixed，increasingimpulsewidthwilllead

6、todecreaseofthejoint—cuttingwidth．Keywords：N：YAGimpulselaser；Technologicalparameter；Joint—cuttingwidth激光加工是指用高功率激光束对工业用零部件进1实验设备及实验方法行切割、热处理、焊接、打孔等。激光加工具有许多1．1实验设备优点，因而激光加工技术与应用发展迅猛。特别是激实验采用北京楚天激光设备有限公司生产的光切割与其他切割方法相比，它具有高速、高精度和JHM．1GXY．500B型Nd¨：YAG固体脉冲激光器多功

7、高适应性的特点，同时还具有割缝细、热影响区小、能激光加工机，其主要技术参数如下：最大输出功率切割面质量好、切割时无噪声、切割过程容易实现自600W；最大单脉冲能量0～100J，连续可调；脉冲动化控制等优点。频率1～300Hz，连续可调(1Hz)；脉冲宽度0．1～在工业激光应用中，激光切割广泛应用于汽车、20ms，连续可调(步长0．1ms)。机车车辆制造、航空、化工、轻工、电器与电子、石整个加工系统示意图见图1。油和冶金等工业部门，己成为当前工业加工领域应用最多的激光加工方法。由于不锈钢板材的应用极广，因此激光切

8、割不锈钢薄板的工艺研究有着非常重要的现实意义。工艺参数优化可以提高切割质量，控制切缝宽度。针对这一0Oq发展需求，选用不锈钢板材作为研究对象，系统研究

9、Nd”：YAG激光切割不锈钢板材的机制和切割工艺参数对切割表面质量的影响规律，对进一步促进国内激光切割技术的应用发展，具有重要的学术意义，同时l一控制系统2一激光器及加工工作台}一激光电源4一冷却系统具有良好的市场前景及经济、环境效益和