【现象与原理】

在对激光切割的原理有了一定了解的基础上，还需要掌握一些有关铁的氧化反应方面的知识。由图1. 2-1可见，铁在燃烧时，因燃烧反应而生成的氧化铁的形态有三种，其燃烧方程式分别为：

以lg铁来换算，其所产生的热量如表1.2-1所示，可以看出铁在燃烧中会释放大量的热。假设在激光切割中，所产生的各种氧化铁的比例分别为Fe0: 200/0、Fe20，：45 010、Fe，04：35%，则lg铁所放出的热量将是1. 538kcal，约为熔化lg铁所需热量（约0.23kcal）的5倍。热量中的一部分会通过热传导而散失，但绝大部分都会参与切割。

图1. 2-2所示为在同样lkW功率条件下对碳钢材料的切割能力和焊接能力进行的对比。焊接的辅助气体氩气的压力设定在0. OIMPa以下，仅起到防止焊缝表面被氧化的作用，不用于提高加工能力（熔化深度）；用氧气进行激光切割时，氧气燃烧所产生的热量是不用氧气时的5倍，加工能力也有着同等程度的提高。例如，加工速度为l m/min时，可以得到1.5mm的焊接熔化深度，而用同样速度进行切割，则最大可以切到7mm厚度。另外，熔化深度为1.5 mm时的焊接速度是1m/min，而切割1.5mm厚的板材时切割速度可达5 m/min，是焊接的5倍。相对于焊接来讲，切割的加工能力所提高的量，基本是与氧气燃烧所放出的热量倍率（约5倍）是一致的。