Устранение заусенцев и тяжёлого шлака: рекомендации по согласованию фокальной точки и мощности для лазерной резки толстостенных труб

В области изготовления труб для тяжелой промышленности, производства инженерной техники и прокладки нефтепроводов применение толстостенных труб (обычно под этим подразумеваются металлические трубы с толщиной стенки более 6 мм) занимает ключевое положение. Однако многие операторы лазерных труборезных станков часто сталкиваются в реальном производстве с трудноустранимыми дефектами резки: сильным свисанием грата в нижней части реза, частыми заусенцами по краям или даже прерыванием резки из-за трудности проникновения. Это не только требует extensive ручной шлифовки и вторичной обработки, но и напрямую снижает эффективность поставок всей производственной линии.

Чтобы принципиально решить проблемы заусенцев и грата на толстостенных трубах, необходимо глубоко проанализировать физические механизмы передачи лазерной энергии и удаления шлака:

: Толстостенные трубы обладают значительной толщиной поперечного сечения. По мере проникновения лазерного луча в поверхностный слой плотность энергии луча постепенно ослабевает с увеличением глубины. Если положение фокальной точки установлено неправильно, нижний металл не может быть полностью расплавлен.

: Количество расплавленного металла, образующегося при резке толстостенных труб, значительно превышает таковое для тонкостенных труб. Если давление вспомогательного газа недостаточно или характеристики сопла не соответствуют требованиям, газ высокого давления не может полностью выдуть шлак со дна глубокого узкого реза, что приводит к образованию устойчивых гратов при охлаждении.

Чтобы обеспечить чистые, без заусенцев и без гратов поверхности реза на толстостенных трубах, операторы должны полностью отказаться от универсальных параметров и применять целенаправленные, усовершенствованные стратегии адаптации процесса:

: При резке толстостенных металлических труб необходимо соответствующим образом снизить скорость резки, одновременно увеличив выходную мощность лазера, продлевая время пребывания лазера в локальной зоне, чтобы обеспечить полное проникновение оптической энергии до основания стенки трубы и полное расплавление металла.

: В отличие от отрицательной расфокусировки, используемой для тонкостенных труб, при обработке толстостенных труб можно применять режим положительной расфокусировки, позиционируя фокус немного выше поверхности трубы или в подходящем внутреннем положении, чтобы увеличить ширину реза и повысить эффективность циркуляции и отвода вспомогательного газа.