厚板切割氧气仍胜过氮气,原因在化学反应

氮气切割能产生洁净无氧化的切口,已成为不锈钢与铝材的默认选择。而在厚碳钢上,氧气仍是合理选择,原因在于氧气不只是把熔体吹走——它是在燃烧钢材。

放热反应的贡献

当氧气在切割温度下遇到铁时,反应释放出可观的热量。这份能量恰好沉积在最需要的地方——切割前沿,并且随被氧化的材料量成比例增加。在 20 mm 板上,该反应贡献了驱动切割的总能量中相当一部分。

氮气在热量上毫无贡献。全部能量必须来自光束,这正是厚碳钢的氮气切割在同等速度下需要高得多激光功率的原因。

这在实践中意味着什么

一台用氧气在中等功率下轻松切 20 mm 碳钢的设备,换成同等功率的氮气可能会非常吃力。有些工厂因为薄板切口质量而全面转向氮气,便想当然地认为同一套设定可以线性放大——事实并非如此。

氧气切口带有一层氧化层。对于不做坡口准备就要焊接的零件,或采用某些涂装体系的零件,该层需要清除。而对于反正要抛丸并涂底漆的结构钢,它无关紧要。