金屬材料的激光切割大多采用快軸流CO2激光器，這主要是因?yàn)檩S流CO2激光器光束質(zhì)量好，大多數(shù)金屬對(duì)CO2激光器光束的反射率相當(dāng)高。在室溫下金屬表面的發(fā)射率隨氧化過(guò)程溫度的升高而增加啊，而且一旦金屬表面破壞后，前期金屬的發(fā)射率將增至近于1。在理論上說(shuō)，這時(shí)的金屬發(fā)射率已經(jīng)很乏了，但對(duì)金屬激光切割，較高的平均功率是必要的，而高功率CO2激光器具備這一條件。

 

　　對(duì)于一定版厚的金屬板，通常激光切割速度隨機(jī)關(guān)啊高功率呈線性增加，當(dāng)激光功率一定時(shí)，切割速度與板厚有關(guān)，板厚增大時(shí)，切割速度接近于金屬板厚的負(fù)1的常數(shù)。

 

　　在激光切割過(guò)程中，切縫寬度和熱影響區(qū)與切割速度也密切相關(guān)。激光切縫白面的切縫寬度和熱影響區(qū)均隨激光切速的增加而減小，并在切縫下表面切縫的寬度和熱影響區(qū)最小，對(duì)于中碳鋼，最好的切割質(zhì)量和最小的熱影響區(qū)為P/v=70j/mm。

 

　　激光功率1800w,聚焦光斑直徑250um,材料為3mm厚的中碳鋼，對(duì)于金屬激光切割的切口表面粗糙度，一般上段最好，中段次之，下段較差。切口表面粗糙度與切割的切口有關(guān)。焦點(diǎn)位置對(duì)切口表面粗糙度得到影響。工件至聚焦透鏡的距離與焦距的比值在0。988-1。003范圍內(nèi)。激光切割2。3mm的低碳鋼板時(shí)，采用負(fù)里焦0。3-0。7mm為佳。

 

　　當(dāng)激光在惰性氣體保護(hù)下切割鈦板時(shí)，被融化的高粘度材料會(huì)變成廢棄噴射物在切縫下邊沿形成大量熔渣，熾熱得到殘?jiān)鼤?huì)降低的冷區(qū)速度，使得某些區(qū)域長(zhǎng)時(shí)間遭受到高溫的影響。在高溫區(qū)，材料會(huì)與大氣中某些氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。研究人員采用調(diào)制的TEACO2激光(500Hz,500w平均功率)在不同的輔助氣體情況下切割鈦板。實(shí)驗(yàn)證明，采用He作輔助氣體與Ar氣相比，He氣具有較高的熱導(dǎo)性能和較大的剪切應(yīng)力，因此，用He氣作為激光切割輔助氣體可以得到無(wú)殘?jiān)蜔嵊绊憛^(qū)較小的激光切縫。但用Ar氣作為切割氣體，則在激光切割邊緣會(huì)引起某種程度上的波紋度(-30um)。

 

　　在實(shí)際氧助燃激光切割中氧噴嘴的形狀和大小以及吹氧壓力對(duì)激光切割質(zhì)量有較大影響，吹氧能進(jìn)行氧化反應(yīng)而放熱，能吹掉切縫熔渣，同時(shí)也能對(duì)切縫起冷卻作用。一般來(lái)說(shuō)，氧氣流應(yīng)以超聲速的收斂型氣流最好，以免切口下端擴(kuò)大。日本學(xué)者松野等人對(duì)噴嘴設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的研究。

 

　　對(duì)某種具有激光切割存在一個(gè)最佳的噴嘴直徑，在作者的實(shí)驗(yàn)條件下，噴嘴直徑以1。5mm較好。

 

　　此外，激光切割質(zhì)量還與吹氧壓力有關(guān)，在不同激光功率以及不同厚度情況下，吹氧壓力也存在一個(gè)最佳值。過(guò)高的吹氧壓力反而會(huì)使切割速度下降。

 

　　究吹氧條件下，賈光切割表面粗糙度與周期性氧化反應(yīng)的關(guān)系，認(rèn)為切口面條紋是由鋼的氧化性決定的。研究激光切口的條紋形成與熔化液層研究有關(guān)的理論，他們采用與條紋自然頻率相同的脈沖激光，實(shí)現(xiàn)了減小激光切口表面粗糙度的目的。目前采用脈沖激光切割金屬是一個(gè)研究熱點(diǎn)。