激光(受激輻射光放大)切割是通過(guò)一種基于受激電磁輻射的光放大過(guò)程來(lái)切割各種材料的技術(shù)。一些用于切割金屬的工業(yè)應用是用二氧化碳激光和光纖激光切割制氮機。氮氣作為一種高壓氣體輔助切割，吹掃清洗光路，和光學(xué)頭。

典型的氮氣激光成套系統布局如下圖所示。空氣壓縮機為氮氣發(fā)生器提供氣源。氮氣從壓縮空氣中被分離出來(lái)，被集中在一個(gè)低壓氮氣儲罐中，進(jìn)而氮氣再通過(guò)高壓氮氣增壓裝置從低壓儲罐進(jìn)入zui后的高壓氮氣儲罐。

激光切割制氮機的應用

輔助切割的高壓氣體 : 氮氣作為高壓氣體可從切割區除去氧氣，輔助激光切割。這可以提高切割質(zhì)量，消除氧化，防止變色，從而提高了油漆顏料的附著(zhù)力和焊接強度

光路清洗:氮氣被用作光路清洗，可將從噴嘴到切割區域的任何粒子從激光光束路徑中去除。這可以防止任何激光扭曲，并有助于保持更的切割。

光學(xué)頭清洗:用氮氣來(lái)吹掃光纖激光器的光學(xué)頭。頭部的清洗保證了光學(xué)系統不含微粒和水分，保護了激光，延長(cháng)了設備的使用壽命。

氮氣用于激光切割有以下優(yōu)勢：

· 氮氣是惰性、干燥、不可燃的氣體，可有效去除氧氣

· 避免氧化，變形或變色

· 快速地從切削區中除去熔化的金屬或殘渣

· 保護激光光學(xué)裝置，鏡片和透鏡

· 使邊緣更好地附著(zhù)在油漆顏料上

· 提高了焊接邊緣的彎曲強度

· 消除光路中的微粒，減少激光扭曲

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等離子空氣切割法以干燥的壓縮空氣作為加工氣體，主要用于切割碳鋼，也可用于切割不銹鋼和鋁。由于空氣主要由氮氣和氧氣組成，切割碳鋼時(shí)，切口中氧與鐵的放熱反應提供了附加的熱量，同時(shí)生成表面張力低、流動(dòng)性好的FeO熔渣，改善了切口中熔融金屬的流動(dòng)性，因此不但切割速度較快，而且切割面較光潔，切口下緣基本不粘渣，切割面斜角較小。切割不銹鋼和鋁時(shí)，氧與不銹鋼中的鉻和鋁起反應，其切割面較粗糙，一般對切割表面質(zhì)量要求較高時(shí)不采用這種加工方法。等離子空氣切割法主要存在以下缺點(diǎn)：(1)切割面上附有氮化層，焊接時(shí)焊縫中會(huì )產(chǎn)生氣孔，因此用于焊接的切割邊，需用砂輪打磨，去除氮化層。(2)由于存在氧化作用，電極和噴嘴易損耗，使用壽命較短。等離子氮氣水渦流切割法以氮氣作為工作氣體，主要用于切割不銹鋼和鋁。工作氣體通過(guò)渦流環(huán)形成渦旋氣流，使等離子流也以渦旋方式射向工件，從而可獲得一個(gè)斜角極小的切割邊。在工作氣體的周?chē)墙?jīng)過(guò)處理的高壓水流，使電弧能量密度大大提高，形成了溫度極高、挺度好及流速大的等離子弧。另外，部分水離解成氫和氧，對切割過(guò)程也有一定的促進(jìn)作用。和其他等離子切割方法相比等離子氮氣水渦流切割法具有以下特點(diǎn)：(1)切割速度快；(2)切割質(zhì)量好。切口寬度小，切割面光潔，斜角極小，切口下緣不粘渣(3)切割變形很小，精度高；(4)噴嘴壽命長(cháng)；(5)適合水下加工，基本無(wú)煙塵和弧光，噪聲低。

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