水射流激光復(fù)合切割就是將水射流和激光切割結(jié)合起來(lái)進(jìn)行的復(fù)合加工方法，是屬于激光化學(xué)復(fù)合切割的范疇，這里的水射流不同于水射流切割的水射流，其壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于水射流切割的壓力。低壓水射流激光復(fù)合加工與水導(dǎo)激光復(fù)合加工也不一樣，水導(dǎo)激光復(fù)合加工時(shí)激光束在水射流射流中發(fā)生若干次全反射，最終達(dá)到加工表面。水導(dǎo)激光加工技術(shù)具有加工距離長(zhǎng)、熱影響區(qū)小、熔渣少、加工效率高等優(yōu)點(diǎn)，在很多加工領(lǐng)域得到了應(yīng)用 。
水射流激光復(fù)合加工系統(tǒng)可以大大減少?gòu)?fù)合加工的成本，而且使用也很方便，其切割加工示意圖如圖2-2。首先激光熱量將材料加熱至材料發(fā)生熔化或者是蒸發(fā)，材料隨著同軸輔助氣體的作用下迅速被吹除，水射流3的引入可以加快受熱材料的冷卻，除此之外水射流的沖擊作用還可以高效地去除熔化或蒸發(fā)的材料。隨著工作臺(tái)的移動(dòng)，移動(dòng)方向如圖2-2中的4,陶瓷片1和激光束發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切割得以進(jìn)行。切割過(guò)程中，需要保證水射流入射點(diǎn)和激光照射點(diǎn)的相對(duì)位置，一般情況下，水射流的入射點(diǎn)稍滯后于激光的照射點(diǎn)，這樣不僅減少了水射流對(duì)激光熱量的吸收，也可以保證在激光燒蝕的區(qū)域得到完全熔化或蒸發(fā)，隨著工作臺(tái)的移動(dòng)，水射流能夠及時(shí)對(duì)熔融的材料進(jìn)行沖蝕。
在切割過(guò)程中，己切割表面很難達(dá)到光滑表面，都會(huì)形成具有一定粗糙度的表面，尤其是切割速度較低時(shí)，由于側(cè)向燃燒，易在切縫內(nèi)形成皺紋。圖2-2中，5就表示在復(fù)合切割過(guò)程中所形成的的粗糙不平的切割表面。激光在切割過(guò)程中所要加工的材料必然會(huì)發(fā)生熔化或蒸發(fā)，當(dāng)激光瞬時(shí)能量較大時(shí)，發(fā)生蒸發(fā)的材料會(huì)多于熔化的材料，蒸發(fā)的材料在離開(kāi)材料表面時(shí)會(huì)帶走一部分熔融的材料，其余熔融的材料會(huì)在水射流沖擊作用下被帶離燒蝕區(qū)域;當(dāng)激光瞬時(shí)能量較小時(shí)，發(fā)生蒸發(fā)的材料會(huì)少于熔化的材料，大部分熔化的材料就需要靠水射流的沖擊作用離開(kāi)被加工材料表面，此時(shí)如果水射流的沖擊作用不夠大，沖蝕范圍不夠廣，就會(huì)造成大量的熔融材料滯留在被加工材料的表面，這些滯留的熔融材料就構(gòu)成了切割截面不平整的狀況，也就是圖2-2中序號(hào)5所示的情況。
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