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與熔融切割不同，激光氧化切割使用活性氧作為輔助氣體。由于氧與已經受熱的金屬材料發生化學反應，釋放出大量的熱量，使這些材料被二次加熱。
在激光束的照射下，材料表面迅速加熱到燃點溫度。然后與氧氣劇烈的燃燒反應，放出大量的熱量。在這種熱量的作用下，材料內部形成一個充滿蒸汽的孔。
氧氣流量越大，氧化化學反應和吹除材料熔渣速度越快。但是，如果氧氣速度過快，會導致切割縫隙處的材料處迅速冷卻，對切割質量產生負面影響。
切割過程中有兩種熱源：激光束照射能量和化學反應產生的熱量。據估計，在切割碳鋼時，氧化反應產生的熱能占切割所需能量的60%。
在氧化切割過程中，如果氧化燃燒速度高于激光束的移動速度，則狹縫將變得更寬、更粗糙；否則，如果移動速度慢，則狹縫將變得更窄、更光滑。
