氮與氧：你應(yīng)該用什么來切割鋼材？

在切割不銹鋼或鋁時(shí)通常使用氮?dú)庖垣@得優(yōu)異的質(zhì)量。與氧氣不同，氮?dú)庥米鬏p型材料中的保護(hù)氣體，以阻止燃燒過程并使激光器蒸發(fā)材料。這意味著功率是切削速度的決定因素; 更多的力量等于更快的速度。

激光切割是一種熱加工過程，其中激光束用作工具。在該過程中使用的特定參數(shù)，例如激光功率和輔助氣體類型，將顯著影響操作期間的整體質(zhì)量和處理時(shí)間。最常用的輔助氣體是氧氣和氮?dú)狻Ｋ鼈兊倪x擇取決于被切割材料的類型，厚度和所需的邊緣質(zhì)量。

傳統(tǒng)上，在切割鋼時(shí)最常使用氧氣。由于燃燒過程，薄鋼不需要大量的動力，這涉及放熱反應(yīng) - 氧氣燃燒鐵的化學(xué)反應(yīng)，通過熱和光釋放多余的能量。氧氣將完成大約60％的工作。反過來，這也是削減速度的限制因素。在發(fā)生過多燃燒之前，只能對材料施加這么大的功率，導(dǎo)致切割不良。這意味著使用氧氣作為薄鋼中的輔助氣體的切割速度對于1500瓦特到6000瓦特的激光器將是相同的。

在切割不銹鋼或鋁時(shí)通常使用氮?dú)庖垣@得優(yōu)異的質(zhì)量。與氧氣不同，氮?dú)庥米鬏p型材料中的保護(hù)氣體，以阻止燃燒過程并使激光器蒸發(fā)材料。這意味著功率是切削速度的決定因素; 更多的力量等于更快的速度。

激光功率在各種應(yīng)用中穩(wěn)步增加。這一發(fā)展使激光用戶有理由選擇其加工需求，因?yàn)樗F(xiàn)在可以將氮?dú)廨o助氣體視為加工鋼材的有效方法。

需要考慮的因素

為了在氧氣和氮?dú)庵g做出正確的決定，必須考慮以下標(biāo)準(zhǔn)：

（1）處理速度

（2）二次操作，包括所需的邊緣質(zhì)量

（3）經(jīng)營成本

讓我們詳細(xì)研究這三個因素：

處理速度。如前所述，氧氣切割速度受到可施加的功率的限制，而氮?dú)馇懈钏俣扰c功率直接相關(guān)。在某些情況下，使用氮?dú)馇懈畋′摰妮^高激光功率允許激光用戶預(yù)期加工速度比使用氧氣時(shí)的加工速度快三倍至四倍。然而，用氮?dú)饧す馇懈钿摬牟幌抻诒〔牧?。氮可用作較厚鋼的輔助氣體，最大厚度取決于可用的激光功率。雖然氮?dú)饪梢栽阡摬闹刑峁└斓募庸に俣龋罡呖蛇_(dá)1/8英寸，但厚材料則不是這種情況，在這種情況下，隨著材料厚度的增加，氧氣將提供更快的速度。

二次操作。氮?dú)鈱⑻峁﹥?yōu)質(zhì)的邊緣質(zhì)量，不含任何雜質(zhì)。這種邊緣非常容易接受粉末涂料涂料，并且還確保了適當(dāng)?shù)暮附颖砻?。這種切割方法通常不需要任何二次操作。然而，通過氧氣切割產(chǎn)生的氧化物表面會影響粉末涂料涂料以及焊接。通常，大于14號的鋼需要將該表面除去以用于粉末涂料涂料。

運(yùn)營成本。運(yùn)營成本的主要影響因素是輔助氣體消耗。氧氣和氮?dú)庵g存在顯著差異。用氧處理可以導(dǎo)致最低的操作成本，因?yàn)闅怏w的消耗速率可以比氮的要求低10倍至15倍。一般而言，隨著厚度增加，氮輔助氣體消耗增加。

正確的選擇

考慮到所有因素，可以做出以下決定：

在薄鋼中，如果激光用戶可以提高其加工速度并以相同或稍高的成本生產(chǎn)更多質(zhì)量更好的零件，則應(yīng)將氮?dú)鈴?qiáng)烈地視為輔助氣體。隨著材料厚度的增加，決策變得更具挑戰(zhàn)性。如果要生產(chǎn)的部件需要二次操作，則用戶必須權(quán)衡額外工藝和處理的成本，以確定激光切割工藝中額外氮的成本是否將提供具成本效益的解決方案。