上海崇明激光切割加工-深锋激光

高强钢和超1强钢运用于汽车制造，得益于现代两大***技术：冲压硬化和激光加工。

过去，高强钢和超1强钢的成形问题是阻碍其在汽车制造业广泛应用的原因。如今，人们已经找到解决此问题的方法：冲压热成形加水冷硬化处理。在成形之前先将钢材加热超过900℃，然后进行快速深压，水冷模具紧紧压住工件直到温度降下来，一般情况下，温度降低到170℃。因为这一过程发生极为迅速，钢材中会产生马氏体***，因而大大增加了钢的抗拉强度。

热冲压仅仅是解决问题的，高强钢的硬度一般高于切割工具，这对工具的磨损很大。激光加工可以解决这个问题，不管切割硬度多大的材料，激光切割都是完全不会磨损的。特别是对于强度高达1500MPa的钢板，几乎没有其他经济可行的加工方法可以替代激光切割。在这种情况下，机械冲床和切削设备的使用寿命会大大缩短，而激光切割除了完全没有这些磨损问题以外，还具有安装时间短、可灵活更换产品和样品生产等优点。尤其对于窄边角轮廓或小曲率的曲线，更是机械切割***的。

目前，用于激光加工的工业激光器主要有两大类：固体激光器和气体激光器。其中，固体激光器以Nd:YAG激光器为代表；而气体激光器则以CO2激光器为代表。随着激光技术的发展，目前人们也开始在某些加工应用场合使用大功率光纤激光器和大功率半导体激光器。

1)Nd:YAG激光器，Nd:YAG激光器的激光工作物质为固态的Nd:YAG棒，其激光波长为1.06%26mu;m。由于该种激光器的激光转换效率较低，同时受到YAG棒体积和导热率的限制，其激光输出平均功率不高。但由于Nd:YAG激光器可以通过Q开关压缩激光输出的脉冲宽度，在以脉冲方式工作时可获得很高的峰值功率，适用于需要高峰值功率的激光加工应用；其另一大优点是可以通过光纤传输，避免了复杂传输光路的设计制作，在三维加工中非常有用。此外，还可以通过三倍频技术将激光波长转换为355nm（紫外），在激光立体造形技术中得到应用。

2)CO2激光器，CO2激光器的激光工作物质为CO2混合气体，其主要应用的激光波长为10.6%26mu;m。由于该种激光器的激光转换效率较高，同时激光器工作产生的热量可以通过对流或扩散迅速传递到激光增益区之外，其激光输出平均功率可以做到很高的水平，满足大功率激光加工的要求。

国内外用于激光加工的大功率CO2激光器，主要是横流、轴流激光器。①横流激光器：横流激光器的光束质量不太好，为多模输出，主要用于热处理和焊接。我国目前已能生产各种大功率横流CO2激光器系列，可满足了国内激光热处理和焊接的需求。②轴流激光器：轴流激光器的光束质量较好，为基模或准基模输出，主要用于激光切割和焊接，我国激光切割设备市场主要由国外轴流激光器所占领。尽管国内激光器厂商在国外轴流激光器上做了许多工作，但由于主要配件还需进口，产品价格难以大幅度下降，普及率低。

镁合金具有高的比强度、比刚度、导热性、可切削加工性和可回收性，被称为21世纪的“绿色”工程材料。近年来，镁合金材料在各种机壳、“***”交通运载工具、国防工业等方面获得了广泛的应用，随着镁的提炼及深加工技术的发展，镁合金材料已成为继钢铁和铝之后的第三大类金属材料，在***范围内得到快速发展。

本文在综述国内外镁合金激光切割、激光焊接、激光表面改性等技术的基础上，对镁合金的激光加工技术进行了研究。

1 、镁合金的激光加工切割技术

切割是镁合金材料深加工的首要环节，良好的切割质量是材料深加工的保证。与传统切割方法相比，激光切割具有更高的切割精度、更低的粗糙度和更高的生产效率。目前，国内外对镁合金激光切割的研究尚属鲜见。

我们利用500W固体脉冲Nd：YAG激光对4mm厚AZ31B镁合金板材进行了切割工艺研究。激光切缝窄细，上缝宽0.45mm、中缝宽0.22mm、下 缝宽0.35mm，切缝垂直度为0.05mm，切面波纹小且分布规露。热影响区不明显，上海崇明激光切割加工，切缝的整体宽度约为空气等离子弧切割的1/4。但是，切缝的下表面 有轻微的氧化现象，切面有80μm厚的***形貌为等轴晶的重熔层。

工艺研究得出的结论是:切缝宽度随着放电电压、脉冲宽度、脉冲频率的增大而增大，切割速 度与辅助气体对切缝宽度的影响不大。