青島激光切割加工（gōng）機對於10mm厚以下鋼板的切割（gē）已不成問題。但如果要切割更厚的鋼板， 往往要（yào）求助於（yú）輸出（chū）功率超過5kW的高功率激光器， 而且切割（gē）質量也明顯下降（jiàng）。由於高（gāo）功（gōng）率激光器（qì）設備成（chéng）本（běn）昂貴， 其輸出的激光模式也不利於青島激光切割（gē）加（jiā）工， 所以傳統青島激光切割加工方法（fǎ）在切割厚板時，不具備優勢。金屬切割厚板的（de）存在（zài）以下技術難點：1、準穩態燃燒（shāo）過程維持比較（jiào）困難。金屬青島激光切割加工機實際切割過程中，能切透的板厚是有限的，這與切割前沿鐵不能穩定燃燒密切相關。燃燒過程要能持續進行，切縫頂部的溫度必須達到燃點。單獨靠鐵氧燃燒（shāo）反應釋放的（de）能量，實（shí）際上不能確保燃燒過程持（chí）續進行。一方麵，是（shì）由於切縫被噴嘴噴出的氧（yǎng）流連續冷卻，降低了切割前沿的（de）溫度：另一方（fāng）麵，燃燒形成的（de）氧化亞鐵層覆蓋（gài）在工（gōng）件表麵，阻礙氧的擴散，當氧的濃度降低到一定程度時，燃燒（shāo）過程將會熄滅。采用傳統會聚性光束進行青島激光切割加（jiā）工時，激光束作用於表麵的區域很小，由於（yú）激光功率密度很高，所以不僅僅在激光（guāng）輻（fú）射（shè）的區域，工件表麵溫度達到了（le）燃點，而且由於熱傳導，一（yī）個更寬（kuān）的區（qū）域達到了燃點溫度。而氧（yǎng）流作用於（yú）工件表麵的直徑要比激光束直（zhí）徑要大。這表明不僅在激光輻射區域， 要發生強烈地（dì）燃（rán）燒反應，而且在激（jī）光束（shù）照射的光斑外圍也要同時發生燃燒。厚板（bǎn）切割時，切割速度相（xiàng）當慢，工件表麵鐵氧（yǎng）燃燒的速度要（yào）比切割頭行進的速度快。燃燒持續一段時間後，由於氧的濃度下降（jiàng），而導致燃燒過程熄滅。隻有當切割頭行進到該位置時，燃燒反應又重新開始。切割前（qián）沿的燃燒過程是周期性地進行，這樣就會導致切割前沿的溫度波動，切口質（zhì）量變（biàn）差。2、板厚方向（xiàng）氧純度（dù）和壓力難以維（wéi）持恒定。金屬青島激（jī）光切割加工機厚板切割時，氧純度下降也是影響切口質量的重（chóng）要因素。氧流的純度（dù）對切割過程有（yǒu）強烈影響。當（dāng）氧流純度下降0. 9%，鐵氧燃燒（shāo）率將（jiāng）下降10%；純度下降5%時，燃（rán）燒率將下降37%。燃燒（shāo）率下降（jiàng）將大（dà）大減少了燃燒過程輸入到切縫中的能量（liàng），降低了切割速度，同（tóng）時切割麵液態層中鐵的含量增（zēng）加，從而（ér）增大到熔渣的粘性，導致熔渣排（pái）出困難，這樣在切口下部就會出現嚴重的掛（guà）渣，使（shǐ）切口質量變（biàn）得難以接受。為了保（bǎo）持切割穩定進行，要求（qiú）在板（bǎn）厚方向切割氧流的純度及壓力要（yào）基本保持恒定。傳統青島（dǎo）激光切割加（jiā）工工藝（yì）中，常常使用普通錐形噴（pēn）嘴，這種噴（pēn）嘴在薄板切割中（zhōng）能滿足使用要求（qiú）。但在切割厚板時（shí），隨著供氣壓力增大，噴嘴的流場中容易（yì）形成激波，激波（bō）對（duì）切割過程有許（xǔ）多危害，降低氧流的純度（dù），影響切口質（zhì）量。解決這（zhè）個問題一般有三種辦法（fǎ）：（1）在切割氧流周（zhōu）圍添加預熱火焰（2）在切割氧（yǎng）流（liú）周圍添（tiān）加輔助氧流（3）合理設計噴（pēn）嘴內壁， 改善氣流流場特征。
