氮氣在激光切割中的應用

 　　CO2激光束通過噴嘴照射在材料表面，材料吸收能量後在到熔化狀態，，輔助氣體將液態材質吹走。熔化區域隨切割方向表逐步移動產生連續的切縫，這就是激光切割。在激光複合機APELIO 357 Ⅱ上開始應用氧氣切割。2001年引進激光切割機BTL3000的同時也帶來新的加工工藝氮氣切割。采用氮氣切割方法，不但提高了切割質量，而且擴大了加工范圍。

　　一、氮氣切割的特點

　　氮氣切割的主要優勢在於切割質量高，加工范圍氮氣機廣，但也存在成本高的缺點。下面通過和氧氣切割的比較來詳細說明上述特點。

　　1.設備簡介

　　LBG氮氣設備由藍博淨化科技出品，出口氮氣流量10Nm3/h～500Nm3/h，氮氣純度99.9995%，氮氣壓力14kg～22kg，系統由壓縮空氣系統，空氣淨化系統，制氮裝置及增壓設備組成。

　　2.切割質量

　　根據使用的輔助氣體，激光切割可分為氧氣、氮氣兩種切割方式。在氧氣切割中氧氣參與燃燒，熔化位置溫度接近沸點。高溫導致反應劇烈，無法保證斷面光滑;另外加上氧化反應、增大的熱影響區，使切割質量相對較差，容易出現切縫寬、斷面斜紋、表面粗糙度差及焊渣等質量缺陷。氮氣切割中材料完全依靠激光能量 熔化，氮氣吹出切縫並避免不合適的化學反應。熔點區域溫度相對較低，加上氮氣的冷卻、保護作用，反應平穩、均勻，切割質量高。斷面細膩光滑，表面粗糙度低，而且無氧化層。

　　3.切割成本

　　高純氮的價格是高純氧的3倍。氧氣切割氣壓要求(1～4)*105Pa，氮氣則需要(10～140*105Pa。例如，切割2MM厚的不鏽鋼板，氧氣需要壓力4*105Pa、耗氣氮氣產生機量2.3m3/h，氮氣則對應為14*105Pa、15.2m3/h。而且氮氣切割時要求高功率，相應增加了能耗。氮氣切割的綜合成本是氧氣切割的15倍以上。

　　4.加工范圍

　　氧氣輔助燃燒增加熱量，提高了切割厚度。優勢在於低成本，主要應用於碳鋼。氮氣不輔助燃燒，熔化區域溫度較低，適合加工鋁、黃銅等低熔點材料。氮氣保護切縫不被氧化，還可用於不鏽鋼的無氧化切割，加工范圍。