随着大型工程机械业的发展，高质量的激光厚板切割已经越来越显得重要。但是随着待切割板材厚度的增大，激光切割断面条纹粗大和下切口较多挂渣现象愈发明显，侧向燃烧也很严重。从目前现状分析，国内企业广泛应用的轴快流高功率激光切割设备的功率普遍在2000～4000W之间，且均配备的是常规会聚型喷嘴。因此，如何采用普通喷嘴在该激光功率段进行高效、优质的激光切割，激光切割工艺参数的优化显得非常重要和必要。本文以20mm厚的Q235B钢板作为基材，进行了CO₂激光切割厚板的工艺研究。首先本文采用固定其它切割过程参数，只改变一个对激光切割质量有影响的因素进行单因素影响实验，分别研究了喷嘴直径大小、焦点位置变化、气体压力大小、切割速度大小、喷嘴离工件表面距离大小、激光功率大小等单因素对切缝质量的影响规律。切割质量评判内容为切缝宽度、热影响区宽度、断面表面粗糙度、下切口挂渣以及断面条纹情况。同时也研究了厚板切割中切缝锥度与薄板切割的不同，以及距离上切口2～5mm内密集条纹区的条纹数量对切割质量的影响。单因素试验表明，激光功率、切割速度、气体压力以及焦点位置是对切割质量影响的主要因素。再通过4因素3水平的正交试验来优化切割参数，并进行验证实验，得到了对应于最小切缝宽度、最小热影响区宽度、最小表面粗糙度的三组优化参数。最后，采用正交实验的最佳切割参数来进行厚板的曲线和折线激光切割，通过不同曲率的曲线切割和不同拐角的折线切割实验，表明正交实验的最佳参数可以进行高质量的曲线切割及折线切割。