1.脉冲能量

脉冲能量主要影响金属的熔化量，当能量增大时，焊点的熔深和直径增加。图20-44a、b分别表示了当脉冲宽度和光斑直径均保持不变时，焊点熔深h和直径d随能量大小变化的关系。该实验采用钕玻璃激光器，脉冲宽度4ms，光斑直径0.5mm，材质分别为铜、镍和钼。由于光脉冲能量分布的不均匀性，最大熔深总是出现在光束的中心部位，而焊点直径也总是小于光斑直径。

图20-44 焊点熔深h和直径d随脉冲能量变化的关系曲线

2.脉冲宽度

图20-45 接头强度与脉冲宽度的关系曲线

1—т₁ 2—т₂ 3—т₃т₁＜т₂＜т3

脉冲宽度主要影响熔深，进而影响接头强度。图20-45表示了接头强度与脉冲宽度的关系。当脉冲宽度增加时，脉冲能量增加，在一定的范围内，焊点熔深和直径也增加，因而接头强度随之也增加。然而当脉冲宽度超过一定的值以后，一方面热传导所造成的热耗增加，另一方面，强烈的蒸发最终导致了焊点截面积减小，接头强度下降。脉冲宽度增加引起的热传导损耗的变大还造成了曲线的右移。大量研究和实践表明，脉冲激光焊的脉宽下限不能低于1ms，其上限不能高于10ms。

3.脉冲形状

由于材料的反射率随工件表面温度的变化而变化，所以脉冲形状对材料的反射率有问接影响。图20-46中的曲线1和曲线2表示了在一个激光脉冲作用期问铜和钢相对反射率的变化。

图20-46 在一个激光脉冲作用期间铜和钢的相对反射率变化曲线

由图可知，激光开始作用时，由于材料表面为室温，反射率很高；随着温度的升高，反射率迅速下降（对应图中的Ab段）；当材料处于溶化状态时，反射率基本稳定在某一值；当温度达到沸点时，反射率又一次急剧下降。

对大多数金属来讲，在激光脉冲作用的开始时刻，反射率都较高，因而可采用带前置尖峰的光脉冲，如图20-47所示。前置尖峰有利于对工件的迅速加热，可改善材料的吸收性能，提高能量的利用率，尖峰过后平缓的主脉冲可避免材料的强烈蒸发，这种形式的脉冲主要适用于低重复频率焊接。而对高重复频率的缝焊来讲，由于焊缝是由重叠的焊点组成，光脉冲照射处的温度高，因而，宜采用如图20-48所示的光强基本不变的平顶波。而对于某些易产生热裂纹和冷裂纹的材料，则可采用如图20-49所示的三阶段激光脉冲，从而使工件经历预热→熔化→保温的变化过程，最终可得到满意的焊接接头。

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图20-47 带前置尖峰的激光脉冲波形

图20-48 光强基本不变的平顶波

图20-49 三阶段激光脉冲波形

4.功率密度

在脉冲激光焊中，要尽量避免焊点金属的过量蒸发与烧穿，因而合理地控制输入到焊点的功率密度是十分重要的。功率密度（PowerDensity—PD）

式中E——激光能量；

d——光斑直径；

t_p——脉冲宽度。

焊接过程金属的蒸发还与材料的性质有关，即与材料的蒸气压有关，蒸气压高的金属易蒸发。另外，熔点与沸点相差大的金属，焊接过程易控制。大多数金属达到沸点的功率密度范围在10⁵～10⁶W/cm²以上。对功率密度的调节可通过改变脉冲能量、光斑直径、脉冲宽度以及激光模式等而实现。

5.离焦量

一定的离焦量可以使光斑能量的分布相对均匀，同时也可获得合适的功率密度。尽管正负离焦量相等时，相应平面上的功率密度相等，然而，两种情况下所得到的焊点形状却不相同。负离焦时的熔深比较大，这是因为，负离焦时小孔内的功率密度比工件表面的高，蒸发更强烈。因而要增大熔深时可采用负离焦，而焊接薄材料时，则宜采用正离焦。