【現象與原理】

在對激光切割的原理有了一定了解的基礎上，還需要掌握一些有關(guān)鐵的氧化反應方面的知識。由圖1. 2-1可見(jiàn)，鐵在燃燒時(shí)，因燃燒反應而生成的氧化鐵的形態(tài)有三種，其燃燒方程式分別為：

以lg鐵來(lái)?yè)Q算，其所產(chǎn)生的熱量如表1.2-1所示，可以看出鐵在燃燒中會(huì )釋放大量的熱。假設在激光切割中，所產(chǎn)生的各種氧化鐵的比例分別為Fe0: 200/0、Fe20，：45 010、Fe，04：35%，則lg鐵所放出的熱量將是1. 538kcal，約為熔化lg鐵所需熱量（約0.23kcal）的5倍。熱量中的一部分會(huì )通過(guò)熱傳導而散失，但絕大部分都會(huì )參與切割。

圖1. 2-2所示為在同樣lkW功率條件下對碳鋼材料的切割能力和焊接能力進(jìn)行的對比。焊接的輔助氣體氬氣的壓力設定在0. OIMPa以下，僅起到防止焊縫表面被氧化的作用，不用于提高加工能力（熔化深度）；用氧氣進(jìn)行激光切割時(shí)，氧氣燃燒所產(chǎn)生的熱量是不用氧氣時(shí)的5倍，加工能力也有著(zhù)同等程度的提高。例如，加工速度為l m/min時(shí)，可以得到1.5mm的焊接熔化深度，而用同樣速度進(jìn)行切割，則最大可以切到7mm厚度。另外，熔化深度為1.5 mm時(shí)的焊接速度是1m/min，而切割1.5mm厚的板材時(shí)切割速度可達5 m/min，是焊接的5倍。相對于焊接來(lái)講，切割的加工能力所提高的量，基本是與氧氣燃燒所放出的熱量倍率（約5倍）是一致的。