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为适应水下工程建造与解体事业的发展,为适应特殊结构、特殊环境的需要,相继开发了一些新的水下切割方法和设备,并已经应用到实际生产中,从而提高了水下切割能力、速度和质量。激光切割是利用经聚焦的高功率密度激光束照射工件,使被照射的材料迅速熔化、汽化、烧蚀或达到燃点,同时借助与光束同轴的高速气流吹出融熔物质,从而实现将工件切开。采用激光切割技术可以实现各种金属、非金属板材、复合材料及碳化钨、碳化钛等硬质材料的切割,在国防建设、航空航天、工程机械等领域获得了广泛应用。本课题以304不锈钢为实验材料,进行了激光水下切割不锈钢板的实验。将不锈钢板置于水下,激光切割不用辅助气体,切割形式是属于熔化切割。摒除激光参数如输出功率、切割速度、焦点位置、辅助气体压力等不计,着重研究了激光波长、水下光程、水流速度以及水体环境等对切割质量的影响。研究表明:对于不同波长的激光,水的吸收率不同,靠近紫外光波长区域的激光吸收最差,即在水中的穿透力最强;随着水下光程的增加,切割件切缝宽度减小,表面粗糙度增大;随着水流速度的增加,切割件的切缝宽度先减小后增大,表面粗糙度先减小后增大,这是与水体的状态是层流还是紊流有关的;随着水体混浊度的增加,水中颗粒对激光的吸收增强,使到达工件表面的激光能量大大减少,严重影响切割质量。激光到达工件表面能量的多少导致热影响区范围的大小,直接影响到切割质量。运用数值分析的方法,预测水下切割温度分布,证明理论分析的可靠性,并指导实际切割操作。综上所述,水下环境的复杂性决定了水下切割的困难性。在进行水下切割时要综合考虑这些因素,以得到最佳的切割质量。