Lasersnijden en watersnijden van titaniumlegeringen

Lasersnijden maakt gebruik van een gerichte laserstraal met een hoge vermogensdichtheid om het oppervlak van een werkstuk te scannen en het materiaal in zeer korte tijd plaatselijk tot duizenden of zelfs tienduizenden graden Celsius te verwarmen, waardoor het bestraalde materiaal snel smelt en verdampt. , verbranden of het ontstekingspunt bereiken. Tegelijkertijd wordt het gesmolten materiaal weggeblazen door de snelle luchtstroom coaxiaal met de straal, om het werkstuk te snijden en het doel van het snijden van het materiaal te bereiken.

De belangrijkste factoren die het lasersnijeffect beïnvloeden:

1, lasersnijprocesparameters

Parameters die de kwaliteit van lasersnijtechnologie en -bewerking meten, omvatten voornamelijk laservermogen.

Lasersnijden diverse

2. Snijsnelheid

Heeft invloed op de lasersnijsnelheid. Over het algemeen geldt: hoe hoger de laserenergie, hoe kleiner de materiaaldikte, en hoe groter de snijgasdruk, hoe sneller de snijsnelheid, en omgekeerd.

Tijdens werkzaamheden op locatie mag de lasersnijsnelheid niet blindelings worden nagestreefd, maar moet ook rekening worden gehouden met de lasersnijkwaliteit. Vooral voor sommige mechanische onderdelen met vreemde vormen moet een bepaald evenwicht worden gehandhaafd tussen snelheid en kwaliteit om de productkwaliteit te garanderen.

3. Gasdruk

Het gas dat bij lasersnijden wordt geblazen, heeft de volgende functies: ten eerste wordt het gebruikt om het snijmetaal te smelten en te vertrouwen op de druk van het geblazen gas om het vloeibare metaal weg te blazen om een ​​snede te vormen; ten tweede koelt het gas de grondstof af en kan het een deel ervan aan de energie van het snijgebied onttrekken. Daarom heeft gas een belangrijke invloed op de snijkwaliteit. Bij het verwerken van titaniummaterialen moeten inerte gassen (argon of stikstof) worden gebruikt om het probleem van oxidatieverontreiniging van het materiaal te verminderen.

De impact van lasersnijden van titaniummaterialen op eindproducten:

1, bramen. Bij het lasersnijden van titaniummaterialen wordt doorgaans argon of stikstof als hulpgas gebruikt. Er ontstaat een beetje kleverige slak aan de onderkant van de snede, maar deze is gemakkelijk te verwijderen. De snede absorbeert zuurstof en produceert een harde en broze oxidelaag.

2, vervorming. Omdat het snijden van titaniummaterialen veel warmte genereert, neemt de verwerkingstijd van het product met de tijd toe. Het eerste product en het laatste product hebben verschillende vervormingen. Als de hitte niet op tijd wordt verminderd, zal het product vervormen.

Zoals hierboven vermeld, weten we in onze inleiding tot het lasersnijden van titaniummaterialen dat lasersnijden warmte genereert, waardoor oxidatie van het snijoppervlak ontstaat. en thermische vervorming van het product. Om de bovenstaande problemen op te lossen, kunnen we ook watersnijtechnologie gebruiken bij het snijden van titaniumlegeringen.

Watersnijden: er wordt gebruik gemaakt van ultrahogedruktechnologie om gewoon leidingwater onder druk te zetten tot een druk van 250-400Mpa, en het vervolgens door een edelsteenmondstuk te laten gaan met een binnendiameter van het gat van ongeveer 0.{{ 3}},35 mm om een ​​straal te vormen met een snelheid van ongeveer 800-1000m/s. Hogesnelheidsstraal, algemeen bekend als "waterstraal". "Waterjet" heeft een hoge energie en kan worden gebruikt voor het snijden van zachte basismaterialen.

Watersnijden diagram

Watersnijden van titaniummaterialen omvat doorgaans het toevoegen van een geschikte hoeveelheid schuurmiddelen zoals kwartszand, amaril, enz. aan de "waterstraal" om de snijkracht te vergroten.

Wanneer titaniummateriaal met een waterstraal wordt gesneden, wordt het eerst doorboord en vervolgens met een bepaalde snelheid gesneden. Tenslotte wordt de resterende energie van de zandstroom opgevangen door de collector en tijdens het snijden afgevoerd door de waterstraal. Uit het principe van waterstraalsnijden blijkt duidelijk dat waterdruk, zandstroom en snijsnelheid cruciale parameters zijn die de kwaliteit van het materiaalsnijden beïnvloeden.

Neem de TC4/Gr5-plaat als voorbeeld en maak de volgende tabel:

TC4/GR 5	waterdruk	zand stroom	snijsnelheid
T<10mm	375 MPa	0.68 kg/min	260 mm/min
10 Kleiner dan of gelijk aan T Kleiner dan of gelijk aan 20	375 MPa	0.68 kg/min	150 mm/min
20 Kleiner dan of gelijk aan T Kleiner dan of gelijk aan 30	375 MPa	0.68 kg/min	65 mm/min
30 Kleiner dan of gelijk aan T Kleiner dan of gelijk aan 40	37 5 MPa	0.68 kg/min	48 mm/min

Watersnijdende titaniumplaat ter plaatse

Voordelen van watersnijtechnologie voor titaniummaterialen: Watersnijtechnologie is een koude verwerkingsmethode met de kenmerken van een lage werkstuktemperatuur, geen door hitte beïnvloede zone en geen thermische vervorming tijdens het snijden.

Watersnijdende 30 mm titanium plaatproducten

De nadelen zijn:

Door het gebruik van water onder hoge druk verslijt het edelsteenmondstuk van de waterjetapparatuur sterk en moet het op tijd vervangen worden.

Residuen aan de snijkant van het snijvlak: Bij te dikke titaniumplaten. Bijvoorbeeld: platen groter dan 10 mm hebben afschuiningen (zie diagram).

Schematisch diagram van watersnijdefecten