由于光纤激光器在工业加工领域具有多方面优势，被誉为第三代最先进的工业加工激光器。与传统CO₂激光器和固态激光器相比，光纤激光器体积小、效率高、节能环保、使用成本低；且有抗振和不怕灰尘污染的优点，其光束质量高，非常适合工业环境，其应用领域已经扩展到汽车制造、船舶制造和航空制造业等的金属和非金属材料的激光切割。尤为重要的是，光纤传输特性可保证与机械手便捷衔接，实现柔性和自动化加工，是柔性加工装备的核心器件。

光纤激光器的切割工艺参数有如下几种。

1.激光功率

激光功率是切割得以进行的基本条件，当激光功率增加时，工件表面得到的激光能量密度随之增加，如果激光功率过小，则难以切透材料，在切割开始时最好使用较大的功率。

在采用辅助气体分别为N₂和O₂时，由于O₂引起材料燃烧放出热量，参与到切割过程，所需功率较小，而N₂切割完全依靠激光能量，所需功率较大。当辅助气体为N₂时，切口宽度变化随着功率的变化不大，采用O₂切割时，在其他参数不变的情况下，激光功率增加，传到工件表面的热量增加，导致切口处更多金属被熔化，形成切口宽度增大。

激光功率对切割面波纹以及底部挂渣的影响不大，随着激光功率的增加，切割面的形态没有明显变化。

例如在3mm厚的碳钢切割中，功率越大，切口也越宽。如果功率过大，则热影响区变大。光纤激光器的功率变化范围较宽，当速度为3m/min时，用1200W能得到好的切割端面，用2kW也能得到质量稳定的切割端面。在10mm厚碳钢的切割中，因为能量的需要，激光功率必须在1800W以上。

2.切割速度

使用O₂作为辅助气体，当激光功率和辅助气体压力等条件一定时，切口宽度随着切割速度的增加而减小。当切割速度较高时，切口宽度趋向平稳。当切割速度较低时，切口随切割速度增加而明显变小，此时低速氧化作用产生的热量对切口作用明显，多余的热量传递到工件，形成较宽的切口，当速度增大与氧化速度匹配时，切口变窄。

在使用辅助气体为N₂，激光功率为4kW时，切割速度对切割面波纹、底部挂渣以及底部表面粗糙度的影响较大，呈现一种抛物线关系。速度较低时，切割面波纹宽，存在底部挂渣，表面粗糙度值较大，随着速度的增加明显得到改善；但是，超过某一最佳值（2.0m/min）时，切割面波纹、表面粗糙度变化小，又出现挂渣，继续增加到某值（2.5m/min）将切不透工件。

3.辅助气体及压力(www.daowen.com)

采用了N₂、O₂两种辅助气体，采用N₂需要的功率和切割气体压力相对较大，两种气体形成的切割面状态以及挂渣情况都不同。采用N₂切割面光亮，挂渣尖锐；而由于O₂有助燃氧化作用，其切割面较暗。

切割气体压力的改变对表面粗糙度、切割面波纹影响不大，但是对底部挂渣形成的作用很大。当压力较小时，激光功率和速度的变化都无法完全消除挂渣，增大压力，挂渣明显减小，但是到一定值后，变化就很小。当N₂压力超过1.7MPa，O₂压力超过0.7MPa以后，切割面的质量没有明显的改善，可能是由于切口的影响使气流在切口里产生紊乱造成的。

例如光纤激光切割10mm碳钢时，切割速度为0.9m/min、功率为2kW、焦点为-2mm，气压为0.1MPa较合适。

在相同气压下，气体流量的大小又往往由喷嘴决定，当气压一定，喷嘴直径变大时，气体流量增大，但是压力在喷嘴处也变小。因此，为了维持喷嘴处的压力，当喷嘴直径增大时，气压也要增大。在薄板和中等厚度碳钢的切割中，喷嘴的直径一般选用1.5mm。

4.焦点位置

在激光切割中厚板时，焦点位置最好是靠近工件下表面，焦点位置对切口宽度的影响较大，采用负离焦量时，当焦点位置越接近底部，切口宽度越大。

焦点位置的改变对于中厚板不锈钢的激光切割质量影响很大。焦点往上移动后，底部有渣，切割面下部成形很差，尤其是采用N₂切割不锈钢时，根据焦点位置不同，切割面有明显的分界线。分界线以上的条纹精细，下面的条纹粗糙、不规则，分界线接近工件底部，这种现象就能消减。

光纤激光器切割3mm碳钢时，选用+（2～4）mm正离焦量能达到好的切割效果。在切割10mm碳钢时，选用-（1～3）mm负离焦量能达到好的切割效果。

5.光束入射角度

通过改变相对于切割方向切割枪向后倾斜的入射角度对切口的影响。随着入射角度的增大，对切口宽度没有很大影响，对切割面波纹有影响，角度越大，波纹倾斜越大。光束入射角增加后会导致反射加大、输入工件材料的激光能量减少、用于切割的有效能量减少，所以增大角度就要适当增加激光功率来确保切透工件。另外，入射角增大后，同时导致焦点位置发生上移，还会影响辅助气体对切割的作用，底部挂渣增加。在6mm不锈钢切割中，光束入射角度大于25°以后很难得到良好的切口质量。