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鎂合金激光加工的進(jìn)一步研究
鎂合金材料已經(jīng)引起了世界各國研究與開發(fā)的興趣,但是70%左右的
鎂合金材料主要以鑄件或壓鑄件的形式被應(yīng)用,只有10%左右用壓力加工方法加工成厚板、薄板、棒材和型材、鍛件和模鍛件等,因此,開發(fā)
鎂合金的深加工是必然趨勢(shì)。機(jī)電之家。
其中:c0為光速,c0=3×108m/s為入射激光的波長;為金屬材料的導(dǎo)電率。
從式(1)可以看出,被加工材料一定時(shí),激光的波長越短,材料對(duì)激光的吸收越多。金屬中的大量自由電子由于集膚效應(yīng)的作用,阻礙激光能量深入材料內(nèi)部,使之大部分被反射掉,所以一般材料對(duì)CO2氣體激光(λ=10.6μm)的吸收比對(duì)YAG固體激光(λ=1.06μm)的吸收低。當(dāng)激光波長為一恒定值時(shí),材料對(duì)該激光束吸收率的大小取決于材料的導(dǎo)電率,導(dǎo)電率越大,材料對(duì)激光的吸收越少。所以,
鎂合金材料對(duì)激光的吸收比一般金屬材料對(duì)激光的吸收要低.這是對(duì)
鎂合金材料進(jìn)行激光加工的難點(diǎn)之一。
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鎂合金的激光切割技術(shù)
切割是
鎂合金材料深加工的首要環(huán)節(jié),良好的切割質(zhì)量是材料深加工的保證。與傳統(tǒng)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產(chǎn)效率。目前,國內(nèi)外對(duì)
鎂合金激光切割的研究尚屬鮮見。
我們利用500W固體脈沖Nd:YAG激光對(duì)4mm厚AZ31B
鎂合金板材進(jìn)行了切割工藝研究。激光切縫窄細(xì),上縫寬0.45mm、中縫寬0.22mm、下縫寬0.35mm,切縫垂直度為0.05mm,切面波紋小且分布規(guī)露。熱影響區(qū)不明顯,切縫的整體寬度約為空氣等離子弧切割的1/4。但是,切縫的下表面有輕微的氧化現(xiàn)象,切面有80μm厚的組織形貌為等軸晶的重熔層。工藝研究得出的結(jié)論是:切縫寬度隨著放電電壓、脈沖寬度、脈沖頻率的增大而增大,切割速度與輔助氣體對(duì)切縫寬度的影響不大。圖1為AZ31B
鎂合金激光切割宏觀形貌和微觀組織照片。
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