激光切割機對（duì）於10mm厚以下鋼板的切割已不成問題。但如果要切割更厚的鋼板， 往往要求助於輸出功率超過5kW的高功（gōng）率（lǜ）激光器， 而且切割質量也明顯下降。由於高功（gōng）率（lǜ）激光器設備成本昂貴， 其輸出的激光模式也不（bú）利於激光切（qiē）割， 所以傳統激光切割方法在切（qiē）割厚板時，不具（jù）備優勢。金屬（shǔ）切割（gē）厚板的存在以下技術難點（diǎn）：
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1、準穩態燃燒過程（chéng）維持（chí）比較困難。金屬激光切割機（jī）實際切割過程（chéng）中，能切透的板厚是有限的，這與切割（gē）前沿（yán）鐵不能穩定燃燒密切相關。燃燒過程要能持續進（jìn）行，切縫頂部（bù）的溫（wēn）度必須達到燃點。單獨靠鐵氧燃燒反應釋放的能量，實際上不能確保燃（rán）燒過程持續進行。一方麵，是由於切縫（féng）被（bèi）噴嘴噴出的氧（yǎng）流連續冷卻，降低了切割前沿的（de）溫度：另（lìng）一方（fāng）麵，燃燒形成的氧化亞鐵層覆（fù）蓋在工件表麵，阻礙氧的擴（kuò）散，當氧的濃度降低到一定程（chéng）度時，燃燒（shāo）過（guò）程將會（huì）熄滅。采用傳統會聚性光束進行激光切割時，激光束作用（yòng）於表麵的區域很小（xiǎo），由於激光功率密度很（hěn）高，所以不僅僅在激光輻射的區域，工件表麵溫度達（dá）到了燃（rán）點，而且由於熱傳導，一個更寬的區域達到了（le）燃點溫度。而氧流作用於（yú）工件表麵的直徑要比激光束直徑要大。這表明不僅在激光輻射區（qū）域， 要發生強烈地燃燒反應，而且在激光（guāng）束照射的光斑外圍也要同時發生燃燒。厚板切割（gē）時，切割速度（dù）相當慢，工件表麵鐵氧燃燒的速度要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，而導致燃燒過程熄滅。隻有（yǒu）當切割頭行進到（dào）該位置時，燃燒反應又重（chóng）新開始。切割前沿的燃燒過程是周期性地進行，這樣就（jiù）會導致（zhì）切割（gē）前沿（yán）的溫度波（bō）動，切口質量變差。
2、板厚方向氧純度和壓力難以維持恒定。金屬激光切割（gē）機厚板切割時（shí），氧純度下降也是影響切（qiē）口質量（liàng）的重要因素。氧流的純度（dù）對切割過（guò）程有強烈影（yǐng）響。當氧流（liú）純度下降0. 9%，鐵氧燃燒率將（jiāng）下降10%；純度下降5%時，燃燒率將下（xià）降37%。燃（rán）燒率下降將大大減少了（le）燃燒過程（chéng）輸入到切（qiē）縫中的能量，降低了切割速度，同時切割（gē）麵（miàn）液態層中鐵（tiě）的含量增加，從而增大到熔渣的粘性，導致熔渣排出困難，這樣在切口下部就會出現嚴重的掛渣，使切口質（zhì）量變得難以接受。為了保（bǎo）持切割穩定進行（háng），要（yào）求在板厚方向切割氧流的純（chún）度及壓力（lì）要基本保持恒定。傳統激光（guāng）切割工藝中，常常使用普通錐形噴嘴，這種噴嘴在薄板切割中能滿（mǎn）足使用要求。但在切割厚板時，隨著供氣壓力增大，噴嘴的流（liú）場中容易形成激波，激波對切割過程有許多危害，降低氧流的純度，影（yǐng）響切口質量。
解決這個問題一般有（yǒu）三（sān）種辦法：（1）在切割氧流（liú）周圍添加預熱火焰（2）在切割氧流周圍（wéi）添加輔助氧流（3）合（hé）理設計噴嘴內壁， 改善氣流流場特征。
