济南邦德激光股份有限公司 张建柱

■光纤激光切割基本原理

光纤激光切割机可以切割金属片材和金属管材，在耗材、效率、环保等方面也领先于其他传统金属切割工艺。正确使用光纤激光切割机不仅有利于保持切割精度，确保人员安全，还能延长设备使用寿命。本文采用12kW，MAX 光纤激光器对Q235-A 碳钢进行系统的激光切割工艺实验，通过对工艺参数的调整,研究切割速度、喷嘴距离板材表面距离、焦点位置、氧气压力对激光切割质量的影响后，进一步总结调试激光切割碳钢参数的方式方法，采取最合适切割碳钢板的工艺参数组合，实现激光切割碳钢板时工艺参数合理化和标准化，从而使高功率光纤激光在切割中厚碳钢板中得到更为广泛及安全的应用。光纤激光切割是利用高功率密度的激光束扫描过金属材料表面,在极短时间内将金属材料加热到几千甚至上万摄氏度,使金属材料熔化或气化,再用辅助气体将熔化或气化的物质从金属切缝中吹出,达到切割金属材料的目的。碳钢板材激光切割主要分为熔化切割和氧化切割，如图1。

图1 激光切割原理和切割头原理示意图

（1）熔化切割原理

当一定功率密度的激光束照射在金属材料表面时，会造成其表面至上而下开始熔化蒸发，形成孔洞，作为黑体吸收所有的入射光束能量。孔洞被融化金属壁包裹后，与光束同轴的辅助气流把孔洞周围的熔融金属材料吹除带走，不与金属发生反应。……