1.激光功率。激光焊接中存在一個(ge) 激光能量密度閾值，低於(yu) 此值，熔深很淺，一旦達到或超過此值，熔深會(hui) 大幅度提高。隻有當工件上的激光功率密度超過閾值（與(yu) 材料有關(guan) ），等離子體(ti) 才會(hui) 產(chan) 生，這標誌著穩定深熔焊的進行。如果激光功率低於(yu) 此閾值，工件僅(jin) 發生表麵熔化，也即焊接以穩定熱傳(chuan) 導型進行。而當激光功率密度處於(yu) 小孔形成的臨(lin) 界條件附近時，深熔焊和傳(chuan) 導焊交替進行，成為(wei) 不穩定焊接過程，導致熔深波動很大。激光深熔焊時，激光功率同時控製熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接與(yu) 光束功率密度有關(guan) ，且是入射光束功率和光束焦斑的函數。一般來說，對一定直徑的激光束，熔深隨著光束功率提高而增加。

　　2.光束焦斑。光束斑點大小是激光焊接的最重要變量之一，因為(wei) 它決(jue) 定功率密度。但對高功率激光來說，對它的測量是一個(ge) 難題，盡管已經有很多間接測量技術。

　　光束焦點衍射極限光斑尺寸可以根據光衍射理論計算，但由於(yu) 聚焦透鏡像差的存在，實際光斑要比計算值偏大。最簡單的實測方法是等溫度輪廓法，即用厚紙燒焦和穿透聚丙烯板後測量焦斑和穿孔直徑。這種方法要通過測量實踐，掌握好激光功率大小和光束作用的時間。

　　3.材料吸收值。材料對激光的吸收取決(jue) 於(yu) 材料的一些重要性能，如吸收率、反射率、熱導率、熔化溫度、蒸發溫度等，其中最重要的是吸收率。

　　影響材料對激光光束的吸收率的因素包括兩(liang) 個(ge) 方麵：首先是材料的電阻係數，經過對材料拋光表麵的吸收率測量發現，材料吸收率與(yu) 電阻係數的平方根成正比，而電阻係數又隨溫度而變化；其次，材料的表麵狀態（或者光潔度）對光束吸收率有較重要影響，從(cong) 而對焊接效果產(chan) 生明顯作用。

　　CO2激光器的輸出波長通常為(wei) 10.6μm，陶瓷、玻璃、橡膠、塑料等非金屬對它的吸收率在室溫就很高，而金屬材料在室溫時對它的吸收很差，直到材料一旦熔化乃至氣化，它的吸收才急劇增加。采用表麵塗層或表麵生成氧化膜的方法，提高材料對光束的吸收很有效。

　　4.焊接速度。焊接速度對熔深影響較大，提高速度會(hui) 使熔深變淺，但速度過低又會(hui) 導致材料過度熔化、工件焊穿。所以，對一定激光功率和一定厚度的某特定材料有一個(ge) 合適的焊接速度範圍，並在其中相應速度值時可獲得最大熔深。圖10-2給出了1018鋼焊接速度與(yu) 熔深的關(guan) 係。

　　5.保護氣體(ti) 。激光焊接過程常使用惰性氣體(ti) 來保護熔池，當某些材料焊接可不計較表麵氧化時則也可不考慮保護，但對大多數應用場合則常使用氦、氬、氮等氣體(ti) 作保護，使工件在焊接過程中免受氧化。

       氦氣不易電離（電離能量較高），可讓激光順利通過，光束能量不受阻礙地直達工件表麵。這是激光焊接時使用最有效的保護氣體(ti) ，但價(jia) 格比較貴。

   　氬氣比較便宜，密度較大，所以保護效果較好。但它易受高溫金屬等離子體(ti) 電離，結果屏蔽了部分光束射向工件，減少了焊接的有效激光功率，也損害焊接速度與(yu) 熔深。使用氬氣保護的焊件表麵要比使用氦氣保護時來得光滑。

　　氮氣作為(wei) 保護氣體(ti) 最便宜，但對某些類型不鏽鋼焊接時並不適用，主要是由於(yu) 冶金學方麵問題，如吸收，有時會(hui) 在搭接區產(chan) 生氣孔。

　　使用保護氣體(ti) 的第二個(ge) 作用是保護聚焦透鏡免受金屬蒸氣汙染和液體(ti) 熔滴的濺射。特別在高功率激光焊接時，由於(yu) 其噴出物變得非常有力，此時保護透鏡則更為(wei) 必要。

　　保護氣體(ti) 的第三個(ge) 作用是對驅散高功率激光焊接產(chan) 生的等離子屏蔽很有效。金屬蒸氣吸收激光束電離成等離子雲(yun) ，金屬蒸氣周圍的保護氣體(ti) 也會(hui) 因受熱而電離。如果等離子體(ti) 存在過多，激光束在某種程度上被等離子體(ti) 消耗。等離子體(ti) 作為(wei) 第二種能量存在於(yu) 工作表麵，使得熔深變淺、焊接熔池表麵變寬。通過增加電子與(yu) 離子和中性原子三體(ti) 碰撞來增加電子的複合速率，以降低等離子體(ti) 中的電子密度。中性原子越輕，碰撞頻率越高，複合速率越高；另一方麵，隻有電離能高的保護氣體(ti) ，才不致因氣體(ti) 本身的電離而增加電子密度。

　　表1  常用氣體(ti) 和金屬的原子(分子)量和電離能

　　從(cong) 表1可知，等離子體(ti) 雲(yun) 尺寸與(yu) 采用的保護氣體(ti) 不同而變化，氦氣最小，氮氣次之，使用氬氣時最大。等離子體(ti) 尺寸越大，熔深則越淺。造成這種差別的原因首先由於(yu) 氣體(ti) 分子的電離程度不同，另外也由於(yu) 保護氣體(ti) 不同密度引起金屬蒸氣擴散差別。

　　氦氣電離最小，密度最小，它能很快地驅除從(cong) 金屬熔池產(chan) 生的上升的金屬蒸氣。所以用氦作保護氣體(ti) ，可最大程度地抑製等離子體(ti) ，從(cong) 而增加熔深，提高焊接速度；由於(yu) 質輕而能逸出，不易造成氣孔。當然，從(cong) 我們(men) 實際焊接的效果看，用氬氣保護的效果還不錯。