光纤激光切12mm：断面三段，挂渣从哪来

2016 年四月，厂里进了第二台激光，4000 瓦光纤，替掉那台用了六年的 2000 瓦 CO2。第一件活是 12mm 的 304 法兰板，60 件，客户催得急。

试切的第一块，正面看着还行，翻过来背面挂着一圈渣，用手一掰就掉，可断面下部有一条 2mm 的粗糙带，颜色发黑。这批件要上法兰面，不能有挂渣。

四千瓦切12mm，先算能不能切

12mm 的 304，4000 瓦够用，但余量不大。厂家参数表写 12mm 最高 1.1 米每分钟，实际按 0.9 跑，断面才稳。

用氧气切，速度快，能到 2 米，可切口氧化，断面发黑，焊前要磨。用氮气切，断面白亮，不用磨，速度慢一半，气耗高。

这批件要焊接，坡口面不能有氧化层。我们选氮气，16 公斤压力，气源是液氮罐加增压泵。一罐 2 吨，能用两天半。

断面分三段，看的是哪一段

激光切的断面，从上到下三种形貌。最上面一成是光滑段，激光直接烧蚀，粗糙度 3 左右；中间是条纹段，熔融物被气流往下推，留下斜向的纹；最下面是挂渣段，熔渣没吹走，凝在背面。

判断参数对不对，看中间那一段。条纹越直越细，速度越合适；条纹弯、呈波浪，说明速度慢了，热输入过头；条纹几乎看不见、断面发亮，说明速度快了，底下一定挂渣。

12mm 这块板，条纹倾角大约 12 度，底部渣很少，用錾子敲，掉下来是粉末状，不是块状。这种渣好清。

焦点负四到负六

负焦就是焦点落在板面以下。切 12mm，我们定在负 4 到负 6；薄板反过来，焦点抬到正 1 到正 2。

焦点在表面，能量密度最高，但切不透，底部挂渣成块。焦点压得太深，割缝下部变宽，垂直度又保不住。

焦点这东西，镜片脏一点就漂。我们每班开机先切一块废料，看断面的光滑段占多少。光滑段变短，先擦保护镜，再调焦点。

气压不是越大越好

氮气切不锈钢，靠的是把熔融物吹走。16 公斤够用。加到 20，割缝从 0.5 变 0.7，气体消耗多三成，断面反而更糙。

压力低了也不行。12 公斤以下，底部开始挂渣，挂的是块状渣，敲不掉，得用角磨机磨。这批 60 件，有 8 件就是这么废的，气泵压力不稳，切到一半掉到 11。

后来加了一个 2 立方的储气罐稳压，气泵启停不再直接影响切割。

割缝零点五，热影响区零点一五

12mm 的板，割缝 0.5 左右，单边让 0.25。下料排版要算进去，不然拼焊时间隙差半毫米，焊缝宽度就不匀。

热影响区很窄，0.15 到 0.2，比等离子小一半。等离子切 12mm，热影响区能到 1.5，切完的边发蓝，焊前要磨掉。激光切的边，砂纸一打就亮。

这一点对不锈钢很重要。热影响区宽，铬被烧损的范围就大，焊完不做钝化，边上先锈。激光切的件，钝化的压力小很多。

那批60件的返工

60 件废了 9 件：8 件气压不足挂渣，1 件是板材本身有波浪，切出来尺寸超差 0.6。

挂渣的 8 件，磨了三个小时，磨完厚度少 0.3，客户不认，只能重切。料损加机时一件 85 块，赔了六百八。

重切的时候把参数抄在纸上贴到机台：12mm，4000 瓦，氮气 16 公斤，焦点负 5，速度 0.9，割缝 0.5。后面两百多件，一件没废。

激光切割进厂那年的情况见第一台激光切割机进厂，薄板的焦点和挂渣在激光切 0.8 薄板，和等离子的对比可以看等离子切割的挂渣。