氧助散焦CO-,2-激光切割厚板技術(shù)研究.pdf

1、散焦法是新近出現(xiàn)的激光切割厚板新方法.目前只有英國學(xué)者W.O.Neill等進(jìn)行了研究報(bào)道.因此,開展這方面的研究工作,不僅具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,而且具有一定學(xué)術(shù)意義.該文將對氧助散焦CO<,2>激光切割厚板技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究.主要內(nèi)容如下:1.分析了散焦法原理,闡明氧助散焦CO<,2>激光切割厚板的技術(shù)難點(diǎn)及切割的穩(wěn)態(tài)工作條件.結(jié)果表明,厚板切割的穩(wěn)態(tài)工作條件是:散焦光斑直徑大于氧流直徑,在一定功率和一定速度下保證切割前沿溫度達(dá)到燃點(diǎn)1000

2、℃以上.2.研究了散焦高斯分布CO<,2>激光及金屬一氧氧化燃燒反應(yīng)雙熱源作用下工件的溫度場,推導(dǎo)計(jì)算出溫度場解析計(jì)算公式.3.應(yīng)用散焦激光并利用超音速噴嘴切割12mm、20mm厚板,研究切割速度,激光功率、散焦光斑直徑噴嘴端面到工件距離等參數(shù)對切割質(zhì)量的影響規(guī)律.4.使用有限元軟件ANSYS對激光熱源作用下工件的表面溫度場進(jìn)行了數(shù)值模擬.5.將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果及解析法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析研究.結(jié)果顯示,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬及解析