研究目的
为了深入了解AISI 304不锈钢板在光纤激光熔切过程中切边条纹形成机理。
研究成果
焦平面位置是影响切边粗糙度、切口几何形状和切割速度的最关键因素。研究表明，实验测得的粗糙度值与数值计算得出的后向剪切应力分量之间存在强相关性，这支持了切割气流边界层区域特性会影响切边结构和粗糙度的假设。
研究不足
结论仅限于本研究定义的参数空间范围内。
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激光束熔化切割中边缘粗糙度与气体流动特性相关性研究
DOI：10.1016/j.procir.2018.08.167
期刊：Procedia CIRP
出版年份：2018
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
对10毫米厚AISI 304不锈钢板进行了光纤激光熔融切割试验，旨在深入探究切边条纹形成过程。该研究采用析因实验设计（DoE）方法，将激光功率、焦平面位置、气体压力、喷嘴离焦量和喷嘴直径作为控制因素。分析响应参数包括可实现切割速度、切缝几何形态及切边粗糙度。此外，针对适配的切缝几何形态和气体参数开展了切割气流数值模拟。结果显示：实验测得的粗糙度值与切割前沿与切边表面过渡区内数值计算的后向剪切应力分量存在显著相关性。这一发现证实了切割气流边界层区域的特定特性会影响切边结构与粗糙度的研究假设。
作者：
Madlen Borkmann，Achim Mahrle，Eckhard Beyer
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