脉冲光纤激光切割连杆裂解槽工艺参量优化

来源：激光技术杂志2018年第3期北京时间：

作者：张冲, 王冠, 杨志刚, 刘赞丰

摘要：为了获得36MnVS4连杆裂解槽最优的切割质量，采用正交实验法对裂解槽进行了激光切割理论分析和实验验证，通过激光共聚焦显微镜测量裂解槽的深度、宽度、张角及曲率半径等几何尺寸，同时采用扫描电镜观测裂解槽底部微观形貌及热影响区的厚度，采用极差分析法得到了峰值功率、脉冲宽度、切割速率和脉冲频率对裂解槽几何尺寸的影响，并获得了最优实验参量组合。结果表明，裂解槽热影响区厚度皆小于100μm且裂解槽底部存在微裂纹及气孔，各参量组合对裂解槽宽度、张角及曲率半径的影响较小，对裂解槽深度的影响较大；脉冲宽度和峰值功率对槽深的影响较大，脉冲频率和切割速率对槽深的影响较小；优化后切割速率为1.0m/min，峰值功率为700W，脉冲频率为1000Hz，脉冲宽度为50μs。这一结果对实际生产具有重要意义。

关键词：激光技术, 激光切割, 正交实验, 光纤激光器, 36MnVS4