激光切割（尤其是指针对金属材料）出现烧边和发光（通常指切口下方出现异常火花或熔渣发光）是一个非常常见的问题。这通常意味着切割过程不平稳，能量过剩，导致了过度的燃烧和熔融。下面将从原因分析和处理步骤两个方面，提供一个系统的解决方案。
一、 原因分析
烧边和异常发光本质上是由于热量输入过多或热量无法被及时带走造成的。具体可能的原因包括：
1. 气体问题（最常见）：
· 气压不足：辅助气体（如氧气、氮气、空气）的压力不够，无法及时吹走熔融的金属，导致熔渣附着在切口底部并持续燃烧发光。
· 气体纯度不够：特别是切割不锈钢或铝材时使用氮气，如果氮气纯度不足（如含有氧气），会使材料在高温下发生氧化反应，产生额外热量和烧边。
· 气体类型选择错误：例如，切割碳钢应使用氧气（利用氧化反应助燃），而切割不锈钢应使用高纯度氮气（防止氧化）。如果用错气体，必然会导致严重烧边。
2. 工艺参数问题：
· 功率过高：激光能量太强，超过了所需值，导致材料过度熔化。
· 切割速度过慢：激光在单位面积上停留时间过长，输入热量过多。
· 焦点位置不正确：焦点太深或太浅，导致能量密度不集中，切口变宽，热影响区变大。
· 喷嘴问题：喷嘴型号不对（孔径过大或过小）、喷嘴与板材距离不当、或喷嘴本身有损坏，都会影响气流场，导致保护/吹气效果变差。
3. 设备及耗材状态：
· 镜片污染：保护镜片、聚焦镜片有污渍，导致激光能量衰减和光束质量变差，为达到切割效果不得不提高功率，从而引起烧边。
· 喷嘴与板材不同轴：喷嘴中心没有对准，气流偏向，无法均匀有效地吹走熔渣。
4. 材料问题：
· 材料表面有油污或涂层：这些杂质在切割时会燃烧，产生额外热量。
· 材料成分：某些合金元素（如铝、铜）反射率高，导热性好，需要不同的参数设置。
二、 系统性的处理步骤与解决方案
请按照以下步骤逐一排查和调整，建议从最简单、最常出现的问题开始。
第一步：检查并优化气体设置
这是最优先、最有效的步骤。
1. 检查气压：
· 切割碳钢（用氧气）：适当降低氧气压力。过高的氧气压力反而会冷却切口并扰乱熔池，但通常烧边是因为压力不足。请参照设备厂商的建议参数，并在其基础上微调。
· 切割不锈钢/铝合金（用氮气或氩气）：务必提高氮气压力。氮气切割主要靠高压将熔融金属吹走，压力不足是产生毛刺和烧边的主因。压力通常需要达到1.0-2.0 MPa或更高，具体取决于板厚。
· 检查气路：确认气瓶压力是否足够，管路是否有漏气或折弯。
2. 检查气体纯度和类型：
· 切割不锈钢：确保使用高纯度氮气（99.9%或以上）。如果使用液氮罐，请检查纯度。
· 切割碳钢：确保使用氧气，工业氧气纯度一般即可。
· 切割铝材：推荐使用高纯度氮气或压缩空气（需配合相应功率）。
3. 检查喷嘴：
· 选择合适的喷嘴：较厚的板材通常使用较大孔径的喷嘴（如φ2.0mm或φ3.0mm），以提供更大的气流量。
· 检查喷嘴状态：更换一个全新的、无损坏的喷嘴。旧喷嘴可能因熔渣飞溅而导致孔径变形。
· 校准喷嘴高度：使用“寻边器”或设备自动校准功能，确保喷嘴与板材表面的距离符合工艺要求（通常是0.5-1.5mm）。距离太远会导致气流发散，失去保护效果。
第二步：优化切割工艺参数
在气体确认无误后，开始调整软件参数。
1. 调整切割速度：
· 尝试提高切割速度。速度过慢是热量堆积的常见原因。在保证能切透的前提下，适当提高速度可以减少热输入。
· 注意：速度也不能过快，否则会切不透，产生火花反弹。需要找到一个最佳平衡点。
2. 调整激光功率：
· 适当降低激光功率。功率与速度是联动的，在提高速度的同时，可能需要微调功率以匹配。
3. 调整焦点位置：
· 查阅设备手册或工艺数据库，找到针对当前板材材质和厚度的推荐焦点位置。
· 进行焦点位置测试（通常是从-2mm到+2mm做一系列测试切割），观察哪个焦点位置切出的断面最光滑、无挂渣、无烧边。
4. 使用脉冲切割模式：
· 对于薄板或容易过热的问题，可以尝试将连续出光模式改为脉冲出光模式。脉冲切割可以让材料有短暂的冷却时间，有效减少整体热输入，是解决烧边的有效手段。
第三步：检查设备状态
1. 清洁光学镜片：
· 定期检查并清洁聚焦镜和保护镜。脏的镜片会严重影响切割质量。如果镜片有损伤，请立即更换。
2. 检查光束同轴度：
· 由专业服务工程师检查激光束是否从喷嘴中心射出。如果不同轴，需要进行校准。
第四步：处理材料
· 在切割前，清理板材表面的油污、铁锈和涂层。
总结与快速排查清单
当激光切割出现烧边和异常发光时，请按以下顺序快速排查：
1. 第一优先级（气体）：
· ✅ 气压够吗？（特别是氮气切割，加大压力！）
· ✅ 气体用对了吗？（碳钢用氧，不锈钢用高纯氮）
· ✅ 喷嘴是好的吗？高度对吗？（换新喷嘴，校准高度）
2. 第二优先级（参数）：
· ✅ 速度是不是太慢了？（尝试加速）
· ✅ 功率是不是太高了？（尝试降功率）
· ✅ 焦点位置对吗？（做焦点测试）
· ✅ 可以试试脉冲切割吗？
3. 第三优先级（设备）：
· ✅ 镜片擦干净了吗？
· ✅ 板材表面干净吗？
通过以上系统性的排查和调整，绝大多数激光切割烧边发光的问题都能得到有效解决。如果问题依然存在，建议联系设备厂家的技术支持人员，可以提供针对特定设备和材料的专业指导。
