[發明專利]恒溫加熱輔助圓盤剪切割方法

有效

• 申請號: 201310169924.X
• 申請日: 2013-05-10
• 公開（公告）號: CN104139206A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發明（設計）人: 王英杰;趙春濤;王衛澤;李山青
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B23D19/04
• 分類號: B23D19/04;B23K26/00
• 代理公司: 上海科琪專利代理有限責任公司 31117
• 代理人: 伍賢喆;朱麗琴

1.一種恒溫加熱輔助圓盤剪切割方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一、根據金屬帶材的性能參數、帶材厚度、圓盤剪參數與所要求的切割質量設定切割溫度；

步驟二、通過切割溫度計算得到加熱溫度；

步驟三、通過圓盤剪參數與激光器參數確定加熱光斑的形狀，并計算得到加熱光斑的尺寸；

步驟四、根據金屬帶材的性能參數、帶材厚度、加熱溫度、加熱光斑的尺寸計算得到激光器的激光輸出功率；

步驟五、當帶鋼頭部到達圓盤剪時，啟動激光器出光，進行帶鋼的切割作業；

以上步驟中，步驟二、三按照任意順序進行。

2.如權利要求1所述的恒溫加熱輔助圓盤剪切割方法，其特征是：所述通過切割溫度T_c計算得到加熱溫度T_h，具體為，

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式中，a₁為經驗參數，由帶材運行時的熱邊界條件取值，a₁=100~1000；

a₂為經驗參數，由帶材尺寸規格取值，a₂=-1.5~-0.5；

t為帶材從加熱點運行到切割點的時間；

，L_min為加熱點中心距切割點的最小距離，U為帶材運行速度。

3.如權利要求1所述的恒溫加熱輔助圓盤剪切割方法，其特征是：所述加熱光斑的形狀為矩形或橢圓形，光斑寬度w和光斑長度b的具體計算為，

??????????（2）

式中，wt為圓盤剪切割時的切縫寬度，單位mm；

Δw為寬度余量，根據機組跑偏控制精度和激光頭橫向移動控制精度由經驗取值，Δw=0.2~0.5mm；

??????????（3）

式中，L₁為加熱點中心距激光焦點的距離，由激光器參數決定；

L_min為加熱點中心距切割點的最小距離；

d為圓盤剪刀片直徑；

α*為激光光束傾角，由經驗設定，α*=15°~45°；

b₁為激光光束中心距圓盤剪刀片中心最小距離處光束截面長度；

Δb₁為保證激光光束不干涉刀片所留有的余量，由經驗取得，Δb₁=5~10mm。

4.如權利要求1所述的恒溫加熱輔助圓盤剪切割方法，其特征是：所述激光器的激光輸出功率F具體計算為，

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式中，U為帶材運行速度，m/min；

F為激光輸出功率，W；

A_s為激光光斑面積，mm²；

ξ為經驗參數，由金屬帶材密度和比熱容取得，ξ=0.3~5.0；

χ為經驗參數，由金屬帶材厚度取得，χ=-0.75~0.0；

A為金屬帶材對激光的吸收率。

5.如權利要求1所述的恒溫加熱輔助圓盤剪切割方法，其特征是：本方法還包括通過加熱點溫度反饋對激光輸出功率F進行修正的步驟，利用溫度傳感器測量加熱點溫度，得到加熱點實測溫度T_h*，并做出如下選擇，

如果加熱點實測溫度T_h*滿足公式∣T_h*-?T_h∣≦5°，則激光輸出功率F不進行調節；

如果加熱點實測溫度T_h*不滿足公式∣T_h*-?T_h∣≦5°，激光器輸出功率調整量ΔF，

ΔF=C₂×(T_h*-T_h)??????????????(6)

式中，。

6.如權利要求1所述的恒溫加熱輔助圓盤剪切割方法，其特征是：本方法還包括通過毛刺高度反饋對激光器參數設定進行調節的步驟，當反饋得到的毛刺高度超標時，通過順序采用或同時采用減小激光頭傾角、減小加熱點中心距切割點的距離、增加激光輸出功率F，進行調節，直到毛刺高度滿足要求或以上三個參數均調節到極限值后仍然不滿足更換圓盤剪刀片。