CN102615434A - 用激光切割钛合金钢板的方法 - Google Patents

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龚惠栋
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Abstract

本发明公开了一种用激光切割钛合金钢板的方法，其包括以下步骤：1)对钢板表面进行处理；2)将经表面处理后的钢板放置在切割平台上；3)将激光喷嘴移动至切割线的延长线处，保持激光喷嘴与钢板间的距离为0.7-1.0mm；4)调整穿透气压、切割气压，准备切割；5)开启电机带动激光喷嘴向切割线起点匀速运动，运动速度为0.7-10m/min，此阶段不发射激光；6)在激光喷嘴保持步骤5)中的运动速度运动至切割线起点位置时，发射激光，开始切割；7)在激光喷嘴运动过切割线终点位置后，即切割完成时，关闭激光发射，激光喷嘴持续运动一段距离后停止；本发明方法切割质量高，切割切口细窄，切缝两面平行并且与表面垂直度好。

Description

用激光切割钛合金钢板的方法
技术领域
本发明涉及一种切割钢板的方法，具体的是一种用激光切割钛合金钢板的方法。
背景技术
激光切割是利用聚焦后的激光束作为主要热源的热切割方法，其是一种先进的和应用较为广泛的切割工艺。
激光切割与其他材料切割加工相比较，总的特点是切割速度快、质量高。具体概括为如下几个方面：
1.切割质量好(由于激光光斑小、能量密度高、切割速度快，因此激光切割能够获得较好的切割质量。)
2.激光切割切口细窄、切缝两面平行并且与表面垂直度好，切割零件的尺寸精度高；可加工微型零件以及外形复杂的高难度零件。解决了原始加工方法中的这一难题。
3.切割表面光洁美观。
4.材料经过激光切割后，热影响区宽度很小，切缝附近材料的性能也几乎不受影响，并且工件变形小，切割精度高；大大的提高了产品质量。
5.切割速度快，生产效率是原加工方法的十多倍。
6.非接触式切割，激光切割时喷嘴与工件无接触，不存在工具磨损。
由于激光切割工艺的诸多好处，其获得广泛的应用。在实际的，针对钛合金钢板的切割过程中，操作人员常常发现，在钛合金钢板的切割线起点处以及终点处的切割质量比其他部位的切割质量差，具体的常常表现为切口较宽，切割表面较为粗糙，直接影响了整体的切割质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用激光切割钛合金钢板的方法，该方法在获得较好的切割质量的同时，有效解决了切割线起点及终点处的切割质量差的问题。
为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案是：一种用激光切割钛合金钢板的方法，其包括以下步骤：
1)对钛合金钢板表面进行处理，保证钛合金钢板表面的清洁；
2)将经表面处理后的钛合金钢板放置在切割平台上，准备切割；
3)将激光喷嘴移动至切割线的延长线处，此时激光喷嘴与切割线起点的距离为20-50cm，调整激光喷嘴的高度，保持激光喷嘴与钢板间的距离为0.7-1.0mm；
4)调整穿透气压为2.5-3bar，切割气压为0.5-1bar，准备切割；
5)开启电机带动激光喷嘴向切割线起点匀速运动，运动速度为0.7-10m/min，此阶段不发射激光；
6)在激光喷嘴保持步骤5)中的运动速度运动至切割线起点位置时，发射激光，开始切割，此时切割速度为0.7-10m/min；
7)在激光喷嘴运动过切割线终点位置后，即切割完成时，关闭激光发射，激光喷嘴持续运动20-50cm后停止。
所述激光喷嘴的直径为1.5-3mm。
在所述步骤6)中，切割的行走速度为4-5m/min。
在所述步骤6)中，切割的行走速度为9-10m/min。
本发明方法在激光发射前，先使激光喷嘴运动一段距离，这样便可以消除由于带动激光喷嘴运动的电机起步产生的“震荡”，从而消除了激光作用在切割线起点处的“震荡”，而此“震荡”便是钛合金钢板切割线起点处切割质量差的“元凶”，从而解决了钛合金钢板切割线起点处切割质量差问题。
相同的原理，完成切割后，关闭激光，而激光喷嘴持续运动一段距离，防止带动激光喷嘴运动的电机停止所产生的“震荡”，从而解决了钛合金钢板切割线终点处切割质量差问题。
而在切割过程中，由于是匀速运动，不存在起步和停止的问题，也就不会产生“震荡”，不会造成切割质量问题。
激光发射前激光喷嘴运动的一段距离，以及激光关闭后光喷嘴运动的一段距离，均应匀速，避免加速或是减速，因为任何的理想速度转化到现实时均会产生误差，容易造成再次的“震荡”。
本发明方法切割质量高，切割切口细窄，切缝两面平行并且与表面垂直度好。
具体实施方式
实施例1
1)对3mm厚钛合金钢板的表面进行处理，保证其表面的清洁；
2)将经表面处理后的钛合金钢板放置在切割平台上，准备切割；
3)将直径为2mm的激光喷嘴移动至切割线的延长线处，此时激光喷嘴与切割线起点的距离为50cm，调整激光喷嘴的高度，保持激光喷嘴与钛合金钢板间的距离为0.7mm；
4)调整穿透气压为2.5bar，切割气压为1bar，准备切割；
5)开启电机带动激光喷嘴向切割线起点匀速运动，运动速度为4-50m/min，此阶段不发射激光；
6)在激光喷嘴保持步骤5)中的运动速度运动至切割线起点位置时，发射激光，开始切割，此时切割速度为4-5m/min；
7)在激光喷嘴运动过切割线终点位置后，即切割完成时，关闭激光发射，激光喷嘴持续运动30cm后停止。
切口宽度为0.11mm，切缝两面平行并且与表面垂直度好，切割零件的尺寸精度高定位精度为0.04mm。
实施例2
1)对1mm厚钛合金钢板的表面进行处理，保证其表面的清洁；
2)将经表面处理后的钛合金钢板放置在切割平台上，准备切割；
3)将直径为1.5mm的激光喷嘴移动至切割线的延长线处，此时激光喷嘴与切割线起点的距离为40cm，调整激光喷嘴的高度，保持激光喷嘴与钛合金钢板间的距离为1.0mm；
4)调整穿透气压为3bar，切割气压为0.8bar，准备切割；
5)开启电机带动激光喷嘴向切割线起点匀速运动，运动速度为9-10m/min，此阶段不发射激光；
6)在激光喷嘴保持步骤5)中的运动速度运动至切割线起点位置时，发射激光，开始切割，此时切割速度为9-10m/min；
7)在激光喷嘴运动过切割线终点位置后，即切割完成时，关闭激光发射，激光喷嘴持续运动20cm后停止。
切口宽度为0.1mm，切缝两面平行并且与表面垂直度好，切割零件的尺寸精度高定位精度为0.035mm。
实施例3
1)对16mm厚钛合金钢板的表面进行处理，保证其表面的清洁；
2)将经表面处理后的钛合金钢板放置在切割平台上，准备切割；
3)将直径为3mm的激光喷嘴移动至切割线的延长线处，此时激光喷嘴与切割线起点的距离为200cm，调整激光喷嘴的高度，保持激光喷嘴与钛合金钢板间的距离为1.0mm；
4)调整穿透气压为2.8bar，切割气压为0.5bar，准备切割；
5)开启电机带动激光喷嘴向切割线起点匀速运动，运动速度为0.7-1m/min，此阶段不发射激光；
6)在激光喷嘴保持步骤5)中的运动速度运动至切割线起点位置时，发射激光，开始切割，此时切割速度为0.7-1m/min；
7)在激光喷嘴运动过切割线终点位置后，即切割完成时，关闭激光发射，激光喷嘴持续运动50cm后停止。
切口宽度为0.12mm，切缝两面平行并且与表面垂直度好，切割零件的尺寸精度高定位精度为0.04mm。
上述实施例不以任何方式限制本发明，凡是采用等同替换或等效变换的方式获得的技术方案均落在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种用激光切割钛合金钢板的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)对钛合金钢板表面进行处理，保证钛合金钢板表面的清洁；
2)将经表面处理后的钛合金钢板放置在切割平台上，准备切割；
3)将激光喷嘴移动至切割线的延长线处，此时激光喷嘴与切割线起点的距离为20-50cm，调整激光喷嘴的高度，保持激光喷嘴与钛合金钢板间的距离为0.7-1.0mm；
4)调整穿透气压为2.5-3bar，切割气压为0.5-1bar，准备切割；
5)开启电机带动激光喷嘴向切割线起点匀速运动，运动速度为0.7-10m/min，此阶段不发射激光；
6)在激光喷嘴保持步骤5)中的运动速度运动至切割线起点位置时，发射激光，开始切割，此时切割速度为0.7-10m/min；
7)在激光喷嘴运动过切割线终点位置后，即切割完成时，关闭激光发射，激光喷嘴持续运动20-50cm后停止。
2.根据权利要求1所述的用激光切割钛合金钢板的方法，其特征在于：所述激光喷嘴的直径为1.5-3mm。
3.根据权利要求1所述的用激光切割钛合金钢板的方法，其特征在于：在所述步骤6)中，切割的行走速度为4-5m/min。
4.根据权利要求1所述的用激光切割钛合金钢板的方法，其特征在于：在所述步骤6)中，切割的行走速度为9-10m/min。
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