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熔化切割

熔化切割是切割金屬時(shí)使用的另一種標(biāo)準(zhǔn)工藝。也可以用于切割其他可熔材料，例如陶瓷。

采用氮?dú)饣蛘邭庾鳛榍懈顨?，氣?2-20 bar 的氣體吹過(guò)切口。氣和氮?dú)馐嵌栊詺怏w，這意味著它們不和切口中的熔化金屬發(fā)生反應(yīng)，僅僅將它們向底部吹走。同時(shí)，惰性氣體可以保護(hù)切割邊緣不被空氣氧化。

壓縮空氣切割

壓縮空氣同樣可以用來(lái)切割薄板。空氣加壓到 5-6 bar 就足以吹走切口中的熔融金屬。由于空氣中接近 80% 都是氮?dú)?，因此壓縮空氣切割基本上屬于熔化切割。

等離子體輔助切割

如果參數(shù)選擇恰當(dāng)，等離子體輔助熔化切割切口中會(huì)出現(xiàn)等離子體云。等離子體云由電離的金屬蒸氣和電離的切割氣組成。等離子體云吸收 CO2 激光的能量并轉(zhuǎn)化進(jìn)工件，使更多的能量耦合到工件，材料會(huì)更快熔化，從而使切割速度更快。因此，這種切割過(guò)程也叫高速等離子體切割。

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材料表面反射率

對(duì)CO2激光器發(fā)射出的10.6mm遠(yuǎn)紅外光束來(lái)說(shuō)，非金屬材料對(duì)它吸收較好，即具有高的吸收率，面金屬材料則對(duì)10.6mm光束吸收較差，特別是具有高反射率的金、銀、銅和鋁金屬等，對(duì)這類材料一般不適宜用CO2激光束，特別是連續(xù)波光束來(lái)切割。對(duì)鋁、銅金屬而言，要形成足夠的起始功率一般需要3kW以上，以獲得穿透效果所需要的初始小孔。

黑色金屬鋼鐵類材料及鎳、鈦等對(duì)10.6mm的CO2光束有一定吸收率，特別是當(dāng)材料表面加熱到一定溫度或氧化膜以后，其吸收率還會(huì)大幅度提高，從而獲得較好的切割效果。

對(duì)不透明材料，吸收率＝（1－反射率），與材料表面狀態(tài)、溫度及波長(zhǎng)有關(guān)。

材料對(duì)光束的吸收率大小在加熱起始階段具有重要作用，但一旦工件內(nèi)部小孔形成，小孔的黑體效應(yīng)使材料對(duì)光束的吸收率接近100%。

材料的表面狀態(tài)直接影響對(duì)光束的吸收，尤其是表面粗糙度和表面氧化層會(huì)造成表面吸收率的明顯變化。在激光切割實(shí)踐中，有時(shí)可利用材料表面狀態(tài)對(duì)光束吸收率的影響來(lái)改善材料的切割性能。

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割炬和噴嘴的影響

割炬的設(shè)計(jì)和制造對(duì)獲得良好切割質(zhì)量產(chǎn)生著重要影響，特別是噴嘴。

噴嘴如選用不當(dāng)或維護(hù)不善易造成污染或損傷，或者由于噴嘴口的圓度不好或因熱金屬飛濺引起局部堵塞，都會(huì)在噴嘴中形成渦流，導(dǎo)致切割性能明顯變差。有時(shí)，噴嘴口與聚焦光束不同軸，形成光束剪切噴嘴邊緣，也會(huì)影響切邊質(zhì)量，增加切縫寬度和使切割尺寸錯(cuò)位。

對(duì)噴嘴來(lái)說(shuō)，要特別注意兩個(gè)問(wèn)題。

（1）噴嘴直徑的影響。

（2）噴嘴與工件表面間距的影響。

6、外光路系統(tǒng)的影響

激光器射出的原始光束是經(jīng)過(guò)外光路系統(tǒng)的傳輸（包括反射和透射），以極高的功率密度準(zhǔn)確地照射到工件的表面。

外光路系統(tǒng)的光學(xué)元件應(yīng)定期檢查、及時(shí)調(diào)整，確保當(dāng)切割炬在工件上方運(yùn)行時(shí)，光束正確地傳輸?shù)酵哥R中心并聚焦成很小的光點(diǎn)，對(duì)工件進(jìn)行高質(zhì)量切割。一旦其中任何一光學(xué)元件位置發(fā)生變化或受到污染，都會(huì)影響切割質(zhì)量，甚至造成切割不能進(jìn)行。

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