镁合金的激光切割

激光切割镁合金与机械加工法相比具有以下的特点:

1）  切割过程中，无刀具与切割边接触，不产生因刀具接触压力引起机械变形。

2）  切割边不受机械冲击和刀具接触，切割边不致为其他材料所污染，因此没有腐蚀抗力劣化问题。

鉴于镁的化学和物理特性，镁合金适宜用脉冲切割。

应用平均功率800~1000W的CO2激光器和数控切割台对厚6mm,AZ 91 HP+W=0.5%Si铸造镁合金板材所做的切割试验查明：

1)      脉冲频率和脉冲持续时间对切割面的粗糙度有明显的影响。在脉冲频率较高且持续时间稍长时，切割面的上部的粗糙度R_a仅为3~5um，是极其光滑的，下部切割面R_a也在10um一级。（锯切割面的粗糙度R_a为20~30um）。

2)      辅助气体可使用N2或Ar。两者的切割性能无差别。从气体价格考虑，宜用N2。为减低切割面下部的粗糙度，气体的压力以0.4MPa或更高为宜。

3)      切割速度与激光的平均功率大小有关。使用平均功率1000W激光切割厚6mm镁合金板时，切割速度可取0.3m/min.

4)      切割过程中必须正确控制脉冲功率，否则切割面会被烧熔。在接近工件的直角转折处尤其需要注意，并应通过数控装置将转折处的切割速度降至零。

在正确控制输入切割区得脉冲能量条件下，利用激光切割可以获得光洁的切割面和尖锐的转角。

5）激光切割镁合金要注意镁的燃烧问题。切割时从切口排出一种灰色的粉末，其中大部分是未氧化的镁，如果加热到一定程度就可能发生燃烧。另外，当激光束在工件上停留较长的时间（若干秒种）后，工件也会着火。镁着火时切不可用水、泡沫、CO2或四氯化碳等用来灭火，而应当使用铸铁粉来扑灭，虽也可以用沙子，但易损坏切割设备。