(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210682703.1 (22)申请日 2022.06.16 (71)申请人 西北工业大 学太仓长三角研究院 地址 215400 江苏省苏州市太 仓市科教新 城子冈路27号 (72)发明人 冯杰才　郑曦　张仕进　刘彦杰　 任子为　 (74)专利代理 机构 北京盛凡佳华专利代理事务 所(普通合伙) 11947 专利代理师 马红蕾 (51)Int.Cl. B23K 26/38(2014.01) B23K 26/14(2014.01) B23K 26/12(2014.01) B23K 26/70(2014.01) (54)发明名称 一种厚板万瓦级光纤激光双组分气体辅助 切割方法 (57)摘要 本发明涉及一种厚板万瓦级光纤激光双组 分气体辅助切割方法， 包括以下步骤： S1、 在现有 激光切割机上设置两路辅助气体， 一路辅助气体 为活性气体， 从喷嘴处直接喷出， 另一路为惰性 气体， 从喷嘴处四周环型喷出； S2、 将待切割工件 放置于切割系统的平台上； S3、 设定激光切割参 数， 包括激光功率、 切割速度、 喷嘴高度、 离焦量， 并开启活性和惰性两路辅助气体， 两种气体的压 力均为0.8MPa ‑1.2Mpa； S4、 打开激光器， 启动激 光切割系统， 并实施切割。 优点： 采用双组分气体 辅助厚板 大功率激光切割方法， 中心辅助气体采 用活性气体， 而外侧环形气体采用 惰性气体， 以 提高厚板大功率激光切割的质量及效率。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114871593 A 2022.08.09 CN 114871593 A 1.一种厚板万瓦级光纤激光双组分气体辅助切割方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1、 在现有激光切割机上设置两路辅助气体， 一路辅助气体为活性气体， 从喷嘴处直接 喷出， 另一路为惰性气体， 从喷 嘴处四周环型喷出； S2、 将待切割工件放置 于切割系统的平台上； S3、 设定激光切割参数， 包括激光功率、 切割速度、 喷嘴高度、 离焦量， 并开启活性和惰 性两路辅助气体， 两种气体的压力均为0.8MPa ‑1.2Mpa； S4、 打开激光器， 启动激光切割 系统， 并实施切割。 2.根据权利要求1所述的一种厚板万瓦级光纤激光双组分气体辅助切割方法， 其特征 在于： 所述活性气体包括氧气、 二氧化 碳气体， 所述惰性气体包括氩气和氮气。 3.根据权利要求3所述的一种厚板万瓦级光纤激光双组分气体辅助切割方法， 其特征 在于： 采用的激光器为包括CO2激光器、 YAG激光器、 光纤激光器和碟片激光器， 激光功率至 少为12kW。 4.根据权利要求3所述的一种厚板万瓦级光纤激光双组分气体辅助切割方法， 其特征 在于： 待切割板厚为12m m‑24mm时， 活性和惰性两种气体的压力均为0.8MPa。 5.根据权利要求3所述的一种厚板万瓦级光纤激光双组分气体辅助切割方法， 其特征 在于： 待切割板厚为25m m‑39mm时， 活性和惰性两种气体的压力为1.0 MPa。 6.根据权利要求3所述的一种厚板万瓦级光纤激光双组分气体辅助切割方法， 其特征 在于： 待切割板厚为 40mm‑50mm时， 活性和惰性两种气体的压力为1.2MPa。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114871593 A 2一种厚板万瓦级光纤激光双组分气体辅助切割方 法 技术领域 [0001]本发明涉及激光加工技术领域， 具体是指种厚板万瓦级光纤激光双组分气体辅助 切割方法。 背景技术 [0002]激光切割方式一般分为熔化切割、 氧化熔化切割和气化切割等三种形式。 传统激 光切割一般采用一种气体辅助， 虽然都可以满足常规的激光切割应用， 但是随着激光功率 越来越高， 需要切割的板材厚度也越来越厚， 采用氧气 辅助切割时， 氧化产生的热量利于提 高切割效率及质量， 但是， 也会引起切割断面氧化的问题， 特别是对于易氧化的不锈钢和高 温合金等材料， 因此， 急需开 发合适的气 体辅助切割， 以提高大功 率厚板激光切割的质量及 效率。 [0003]目前公知的激光气体辅助切割方法如下： [0004]1、 一种多层气帘型激光切割头。 中国专利 《一种多层气帘型激光切割头》 ， 公告号 为CN203227932U， 公告日为2013年10月9日。 该方法通过增加 多个横向的气帘， 旨在保护激 光切割头的镜片免受飞溅 的破坏， 但该方法采用单一气体辅助激光切割， 在切割效率及质 量上的优势不明显 。 [0005]2、 一种激光切割用旋流式喷嘴。 中国专利 《一种激光切割用旋流式喷嘴》 ， 公告号 为CN104259658B， 公告日为2015年10月7日。 该方法能使气流漩涡强度增大， 提高气体对工 件的作用， 有利于切割时喷渣的排出、 切割毛刺的减少以及提高喷嘴寿命， 但是该方法主要 考虑的是提高切割气体的压强， 以提高切割效率， 但是其在切割断面保护方面， 没有兼顾 到。 [0006]3、 一种激光切割头吹保护气装置。 中国专利 《一种激光切割头吹保护气装置》 ， 公 告号为CN  205587837  U， 公告日为2016年9月21日。 该方法主要是解决激光切割气流不均 匀、 不稳定等问题， 尚未考虑大功率厚板 激光切割时， 激光与材 料的相互作业激烈等问题。 [0007]4、 环流型激光切割头喷嘴。 中国专利 《环流型激光切割头喷嘴》 ， 公告号为CN   207343962U， 公告日为2018年5月11日。 该方法提供了一种环流型激光切割 头喷嘴， 通过增 加中心气流的环境压力， 从而使得喷嘴在较大供气压力下工作时仍不会产生激波， 同时由 于外层气流的存在， 可进一步提高了中心气流的纯度， 但是该方法采用的还是单一的气体 辅助。 [0008]5、 一种厚板激光切割双气流喷嘴。 中国专利 《一种厚板激光切割双气流喷嘴》 ， 公 告号为CN  212599644  U， 公告日为2021年2月26日。 该方法采用中心气体和外环气体辅助切 割的方式， 在提供切割质量方面起到了较好的效果， 但是， 两个气体通道输入的是单一的气 体， 在厚板大功 率激光切割时， 由于激光与材料的物理化学作用更加强烈， 会产生断面氧化 等问题。 [0009]6、 中国专利 《一种用于高功率激光切割的省气喷嘴》 ， 公告号为CN  112008235  B， 公告日为2021年7月13日以及中国专利 《一种新型激光切割增压喷嘴结构》 ， 公告号为说　明　书 1/4 页 3 CN 114871593 A 3