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。

制氮机更换碳分子筛注意方面

　　碳分子筛使用过程中，如操作维护不当会造成中毒。
　　如：前期空气净化未配备处理设备或所配设备氮氣機带病运行，致使油、水杂质随空气直接进入吸附塔被碳分子筛吸附造成中毒，解析能力严重受损，制氮机制氮量和制氮纯度大大下降。
　　另外碳分子筛达到一定使用年限后，其氮气纯度会明显下降，无法保证使用要求。遇到此类情况，就得考虑更换碳分子筛。
　　PSA制氮在国内大量使用已有二十多年，有不少用户反映碰到过类似问题。
　　一、 再生利用： 1.如前所述，当碳分氮氣產生機子筛因操作使用不当出现处理能力下降时。专门技术人员给予服务，对病态分子筛进行科学有效的再生还原处理。尤其是对制氮机用户。
　　2.经过再生还原处理后的分子筛完全可达原先水平，甚至超过。
　　二、 改造PSA制氮机： PSA制氮机发展到今天已有几十年的历史。
　　这期间碳分子筛的产量和质量都得到了极大的增加提高。与此同时，PSA制氮机的产气量、能耗、和工艺调控水平也有了长足的进步。
　　碳分子筛是制氮机的核心材料，随着它的质量不断提高，PSA制氮机的工艺也会有所改进。

制氮机使用什么方法制取氮气

　　制氮机是选氮氣機用物理的办法，以空气为质料将其间的氧和氮别离而取得氮气。运用碳分子筛对氧和氮的选择性吸附而使氮和氧别离的办法，通称PSA制氮。
　　此法是七十年代敏捷发展起来的一种新的制氮技能。与传统制氮法比较，它具有工艺流程简略、自动化程度高、产气快、能耗低，商品纯度可在较大范围内依据用户需求进行调理，操作保护便利、运转本钱较低、设备适应性较强等特色。
　　在制氮、制氧领域内运用较多的是碳分子筛和沸石分子筛。
　　分子筛对氧和氮的别离效果主要是依据氮氣產生機这两种气体在分子筛外表的分散速率不一样，碳分子筛是一种兼具活性炭和分子筛某些特性的碳基吸附剂。较小直径的气体分散较快，较多进入分子筛固相，这样气相中就可以得到氮的富集成分。
　　一段时间后，分子筛对氧的吸附到达平衡，依据碳分子筛在不一样压力下对吸附气体的吸附量不一样的特性，下降压力使碳分子筛免除对氧的吸附，这一进程称为再生。

氮气在激光切割中的应用

　　CO2激光束通过喷嘴照射在材料表面，材料吸收能量后在到熔化状态，，辅助气体将液态材质吹走。熔化区域随切割方向表逐步移动产生连续的切缝，这就是激光切割。在激光复合机APELIO 357 Ⅱ上开始应用氧气切割。2001年引进激光切割机BTL3000的同时也带来新的加工工艺氮气切割。采用氮气切割方法，不但提高了切割质量，而且扩大了加工范围。
　　一、氮气切割的特点
　　氮气切割的主要优势在于切割质量高，加工范围广，氮氣機但也存在成本高的缺点。下面通过和氧气切割的比较来详细说明上述特点。
　　1.设备简介
　　LBG氮气设备由蓝博净化科技出品，出口氮气流量10Nm3/h～500Nm3/h，氮气纯度99.9995%，氮气压力14kg～22kg，系统由压缩空气系统，空气净化系统，制氮装置及增压设备组成。
　　2.切割质量
　　根据使用的辅助气体，激光切割可分为氧气、氮气两种切氮氣產生機割方式。在氧气切割中氧气参与燃烧，熔化位置温度接近沸点。高温导致反应剧烈，无法保证断面光滑;另外加上氧化反应、增大的热影响区，使切割质量相对较差，容易出现切缝宽、断面斜纹、表面粗糙度差及焊渣等质量缺陷。氮气切割中材料完全依靠激光能量 熔化，氮气吹出切缝并避免不合适的化学反应。熔点区域温度相对较低，加上氮气的冷却、保护作用，反应平稳、均匀，切割质量高。断面细腻光滑，表面粗糙度低，而且无氧化层。
　　3.切割成本
　　高纯氮的价格是高纯氧的3倍。氧气切割气压要求(1～4)*105Pa，氮气则需要(10～140*105Pa。例如，切割2MM厚的不锈钢板，氧气需要压力4*105Pa、耗气量2.3m3/h，氮气则对应为14*105Pa、15.2m3/h。而且氮气切割时要求高功率，相应增加了能耗。氮气切割的综合成本是氧气切割的15倍以上。
　　4.加工范围

　　氧气辅助燃烧增加热量，提高了切割厚度。优势在于低成本，主要应用于碳钢。氮气不辅助燃烧，熔化区域温度较低，适合加工铝、黄铜等低熔点材料。氮气保护切缝不被氧化，还可用于不锈钢的无氧化切割，加工范围。