激光切割加工航空铝材料的工艺解析

激光设备在现在的应用已经屡见不鲜了，特别是金属激光切割机，在加工各种金属材料都有很不错的表现，能够快递准确的将金属钣金加工成不同的形状。该技术应用加工在航空材料上，吸引了不少航空制造企业。激光切割加工厂家航空机身的旋转器零部件和变速器的制造都是采用大型金属坯锻造而成的，机身也包含了一些采用锻造材料的零件，机身大部分都是采用铝材料。一般，使用7000系列锌基铝合金来进行加工，这是因为该合金具有良好的静止力度和疲劳强度。虽然7000系列铝材料很适合航空应用，但是它们不耐高温。快速加温，如焊接和激光切割等操作，会导致微裂痕。微裂痕导致疲劳强度的降低。焊接和激光切割是两种产生热致微裂痕的加工。 质量和加工控制是至关重要的。任何给加工带来不确定因素的过程都须加以控制或者直接排除。以往，激光切割给不同生产批次之间的质量控制和yi致性带来了巨大的挑战。 在目前的激光切割系统中，这些激光切割在航空应用中的局限性都得到改进，这些局限性包括疲劳性能和制造过程yi致性降低的问题。现在，激光系统在很大程度上减小了热影响区域(HA种)的大小和相应的微裂痕。在激光切割过程中，技术人员已经可以对切割参数进行控制，幷且利用计算器软件进行精确的重复。这些技术进步使得人们对激光切割是否适用于机身结构的生产重新思考。机身结构主要是7000系列铝材料制造而成。

激光切割机的常见问题及处理方法有哪些

热切削工艺中，除少数情况可从板边开始，一般都在板边开一个小洞。以前激光冲压复合机上是先用冲头冲出一个孔，然后用激光从小孔开始切割。对无冲压设备的激光切割机，穿孔的基本方法有两种： 爆炸穿孔——材料在连续激光照射下在中心形成凹坑，然后由氧气流与激光束同轴流动，迅速将熔融材料抛出形成一个孔。普通孔径与板厚有关，爆破穿孔的平均直径只有板厚的一半，所以较厚的板爆孔直径较大，且不圆，不宜用于加工精度要求较高的零件，只能用于废料。另外，由于穿孔时使用了和切割时相同的氧气压力，飞溅比较大。 脉冲式穿孔——使用高峰值功率的脉冲激光使少量物质熔化或蒸发，通常使用空气或氮作为常用气体，以减少因放热氧化而使孔扩大，气体压力比切割时的氧气压力低。每一次激光器只能产生小颗粒，逐渐深入，所以厚板穿孔需要几秒钟。当穿孔完成后，气体转换为氧气进行切割。这种穿孔直径较小，其穿孔方式与爆破方式相同。该激光器不仅要有较高的输出功率，更重要的是要有光束的时空特性，一般的横流CO2激光器不能满足激光切割的要求。另外，脉冲穿孔还需要有较气路控制系统，以控制气体种类、压强切换和穿孔时间。