激光切割辅助气体如何选择？

2023-11-27 11:19

为了确保燃烧充分、不留下碎渣或边缘毛刺，也为了保护振镜等配件，在进行激光切割时需要配合辅助气体进行助燃。综合加工成本与具体工况，常见的辅助气体包括氧气，氮气，空气，氩气等。以下简要分析每种气体适宜怎样的加工环境。

空气

空气是最基本的加工辅助气体，除了压缩以外，几乎没有使用成本。我们知道，空气的主要成分是78％的氮气，21％的氧气，以及一些其他气体，氧气浓度不太高，可以使得切割面不容易发黑。而通过对空气的压缩，可以安全控制压力、流量和气流品质，从而及时调整加工效果。但空气加工不具备额外的加速效果，也不具备切面保护的能力。

空气的适用范围最为广泛，对碳钢、不锈钢、铝合金等金属材料，木材、亚克力等非金属材料都可以使用。除此之外，使用压缩空气的风险系数也是相对比较低的。

氧气

氧气适合用于金属加工的辅助。供应足量氧气还可以起助燃效果，令加工点燃烧更为充分，提升效率，这也是所有辅助气体中加工速度最快的一种。使用高流速氧气可以帮助残渣脱离金属材料，从而缓解挂渣和发黑问题。

对于碳钢和低合金钢材料，以及较厚的板材加工，或者对质量和表面要求不高时，可以考虑使用氧气作为辅助。当然，在使用高浓度氧气时，应当注意其安全问题，使用时候轻拿轻放，远离火源和激光器热源。

氮气

氮气辅助加工也有着一些特殊优势。氮气可以防止氧化反应并吹走熔化的材料，维持工件相对冷却，并保持切割面光洁如新，切割质量更优秀。

氮气加工比较适合不锈钢等材料切割。但需要注意的是，氮气需要用工业制氮机来制取，氮气存放比氧气更为不便，同时单位时间内氮气用量通常会大于氧气，这使得氮气加工综合成本可能更高。

惰性气体

惰性气体可以认为是加强版的氮气辅助，其惰性更强，更有助于保护切割外观，也更有助于减小热影响区域。但惰性气体本身难以制备，成本较高，一般用于钛合金、铜材等特殊材料加工。

对激光加工而言，选择哪种辅助气体，不仅要从加工效果考虑，也要综合考虑加工速度、消耗成本、安全性等因素，综合选择最合适的辅助气体。