激光切割機對於10mm厚以下鋼板（bǎn）的切割已不成問題。但如果要切割更厚的鋼板， 往往要求助於（yú）輸出功率（lǜ）超（chāo）過5kW的（de）高功率激光（guāng）器， 而且切割質（zhì）量也明顯下降。由於高功率激光器設備成本昂（áng）貴， 其輸出的激光模式也不利於激光切割， 所以傳統激光（guāng）切割方（fāng）法在切割厚板時，不（bú）具備優勢。金屬切割厚板的存在以下技術難點：
1、準穩態燃燒過程維持比較困難。金屬激光切割機實際切割過程中，能切透的板厚是有限的，這（zhè）與切割前沿鐵不能穩定燃燒密切（qiē）相關。燃（rán）燒（shāo）過程要能持續進行（háng），切縫頂部的溫度必須達到燃（rán）點。單獨靠鐵氧燃（rán）燒反（fǎn）應釋放的能（néng）量（liàng），實際上不能確保燃燒過程持續（xù）進行。一方麵，是由於切縫被噴嘴噴出的氧流連續冷卻，降低了切割前沿的溫度：另一方麵，燃燒形成的（de）氧化亞鐵層覆蓋在工件表麵，阻礙氧的擴散，當氧的濃度降低到一定（dìng）程度（dù）時（shí），燃燒過程將會熄滅。采用傳統會（huì）聚性光束進行激光切割時，激光束作用於表麵的區域很小，由於激光功率密度很高，所以不僅僅在激光輻射的區域，工件（jiàn）表麵溫（wēn）度達到了燃點，而且由於熱傳導，一個更寬的區域達到了燃點溫度。而氧流（liú）作用於工（gōng）件表麵的直徑要比（bǐ）激（jī）光束直徑要大。這表明不僅在激光輻射（shè）區域， 要發生強（qiáng）烈地燃燒反應，而且在激光束照射的光斑外圍也要同時發生（shēng）燃燒。厚板切割時，切割速度相當慢，工件表麵鐵氧燃燒的速度要比切割頭行（háng）進的速度（dù）快。燃燒持續一段時間後，由於氧的（de）濃度下降，而導致燃燒過程（chéng）熄滅。隻有當切割頭行進到該（gāi）位置時，燃燒反應又重新開始。切割（gē）前沿的燃燒過程是周期性地（dì）進行，這樣就會導致切割前沿的溫度波動，切口質量（liàng）變差。
2、板厚方向氧純度和壓力難以維持恒定。金屬激光切割機厚板切割時，氧純度下降也是影響切口質量的重要因素。氧流的純度對切（qiē）割過程（chéng）有強烈影（yǐng）響。當氧流純度（dù）下降0. 9%，鐵氧燃燒率將下降10%；純度下降5%時，燃燒率將下降37%。燃（rán）燒率下（xià）降將大大減少了燃燒過程輸入到切縫中的能（néng）量，降低了切割速度，同時切割麵液態層中鐵的含量增加，從而增大到（dào）熔渣（zhā）的（de）粘（zhān）性，導致熔渣排出困難，這樣（yàng）在切口（kǒu）下部就會出現嚴重的掛渣（zhā），使切口質量變得難以接受。為了保持切割穩定進行，要求在板厚方向切割氧（yǎng）流的純度及壓力要基本保持恒定（dìng）。傳統激光切割（gē）工藝（yì）中（zhōng），常常使用普通錐（zhuī）形噴（pēn）嘴（zuǐ），這（zhè）種噴嘴在薄板切（qiē）割中能滿足使用要求。但在（zài）切割厚（hòu）板（bǎn）時，隨著供氣壓力增大，噴嘴的流場（chǎng）中容易形成激波，激波對切割過程有許多危害，降低氧流的純（chún）度，影（yǐng）響切口質量。
解決這個問題一般有三種辦法：（1）在切割氧流周圍添加預熱火焰（2）在切割氧流周圍添加輔助氧流（liú）（3）合理設計噴嘴（zuǐ）內壁（bì）， 改善（shàn）氣流（liú）流場特征。
