氮气在激光切割中的应用

CO2激光束通过喷嘴照射在材料表面，材料吸收能量后在到熔化状态，，辅助气体将液态材质吹走。熔化区域随切割方向表逐步移动产生连续的切缝，这是激光切割。在激光复合机APELIO357Ⅱ上开始应用氧气切割。2001年引进激光切割机BTL3000的同时也带来新的加工工艺氮气切割。采用氮气切割方法，不但提高了切割质量，而且扩大了加工范围。 一、氮气切割的特点 氮气切割的主要优势在于切割质量高，加工范围广，但也存在成本高的缺点。下面通过和氧气切割的比较来详细说明上述特点。 1.设备简介 LBG氮气设备由蓝博净化科技出品，出口氮气流量10Nm3/h～500Nm3/h，氮气纯度99.9995%，氮气压力14kg～22kg，系统由压缩空气系统，空气净化系统，制氮装置及增压设备组成。 2.切割质量 根据使用的辅助气体，激光切割可分为氧气、氮气两种切割方式。在氧气切割中氧气参与燃烧，熔化位置温度接近沸点。高温导致反应剧烈，无法保证断面光滑；另外加上氧化反应、增大的热影响区，使切割质量相对较差，容易出现切缝宽、断面斜纹、表面粗糙度差及焊渣等质量缺陷。氮气切割中材料完全依靠激光能量熔化，氮气吹出切缝并避免不合适的化学反应。熔点区域温度相对较低，加上氮气的冷却、保护作用，反应平稳、均匀，切割质量高。断面细腻光滑，表面粗糙度低，而且无氧化层。 3.切割成本 高纯氮的价格是高纯氧的3倍。氧气切割气压要求（1～4）*105Pa，氮气则需要（10～140*105Pa。例如，切割2MM厚的不锈钢板，氧气需要压力4*105Pa、耗气量2.3m3/h，氮气则对应为14*105Pa、15.2m3/h。而且氮气切割时要求高功率，相应增加了能耗。氮气切割的综合成本是氧气切割的15倍以上。

在检修液氮发生系统时也要注意安全防护

液氮发生系统是采用带预冷的单压缩机驱动的深冷混合工质节流制冷机实现氮气液化（-180℃）的需求。深冷混合工质节流制冷机是基于回热式多元混合工质节流制冷循环，从环境温度至目标制冷温度，优选高中低沸点纯质组元组成多元混合工质，实现各沸点组元有效制冷温区的接力匹配，是一种可搞笑实现-40℃~-196℃温区的制冷机。液氮发生系统的优势在于：可采用市场上成熟的商用压缩机、换热器等设备；可靠性高、液化效率高、无需维护、使用周期长。液氮发生系统具有工艺流程简单、常温生产、自动化程度高、开停机方便、易损件少、便于维护、生产成本低等特点。 我们都知道液氮发生系统是一种简单即插即用的液氮设备结合氦气压缩和膨胀以获得低温冷却。内置无油制氮机、制冷机、PSA变压吸附制氮机、氦气压缩机和杜瓦罐，并通过彩色触摸屏控制，一键即可全自动运行。当然在使用的过程中我们也要注意一些事项，尤其是制液氮机在试车安全的注意事项、液氮发生系统在试车安全工作，要有专人指挥，禁止无关人员进入试车现场操作者必须为相关操作人员试车前做好一切准备工作试车中如发生异常现象，要立即停止试车，查出原因并处理后，再继续试车。 当然液氮发生系统的检修安全注意事项也很重要： 切断电源，挂停用牌后，方可检修检修时要保证工作间通风及足够的氧含量，避免氮气直入人的口鼻需要动火时，必须办理动火证，并按规定审批。使用吊车和其他起吊器具时，必须有专人指挥，绳索要栓牢固，检修工具、拆卸、清洗更换的零件，要在规定的地方摆放整齐，文明施工。