(1)激光功率。激光焊接中存在一個(gè)激光能量密度閾值，低于此值，熔深很淺，一旦達到或超過(guò)此值，熔深會(huì )大幅度提高，特別是塑料激光焊接機更甚。只有當工件上的激光功率密度超過(guò)閾值(與材料有關(guān))，等離子體才會(huì )產(chǎn)生，這標志著(zhù)穩定深熔焊的進(jìn)行。如果激光功率低于此閾值，工件僅發(fā)生表面熔化，也即焊接以穩定熱傳導型進(jìn)行。而當激光功率密度處于小孔形成的臨界條件附近時(shí)，深熔焊和傳導焊交替進(jìn)行，成為不穩定焊接過(guò)程，導致熔深波動(dòng)很大。激光深熔焊時(shí)，激光功率同時(shí)控制熔透深度和焊接速度。焊接的熔深直接與光束功率密度有關(guān)，且是入射光束功率和光束焦斑的函數。一般來(lái)說(shuō)，對一定直徑的激光束，熔深隨著(zhù)光束功率提高而增加。

　　(2)光束焦斑。光束斑點(diǎn)大小是激光焊接的最重要變量之一，因為它決定功率密度。但對高功率激光來(lái)說(shuō)，對它的測量是一個(gè)難題，盡管已經(jīng)有很多間接測量技術(shù)。

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

　　(3)材料吸收值。材料對激光的吸收取決于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(fā)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個(gè)方面：首先是材料的電阻系數，經(jīng)過(guò)對材料拋光表面的吸收率測量發(fā)現，材料吸收率與電阻系數的平方根成正比，而電阻系數又隨溫度而變化;其次，材料的表面狀態(tài)(或者光潔度)對光束吸收率有較重要影響，從而對焊接效果產(chǎn)生明顯作用。

　　CO2激光器的輸出波長(cháng)通常為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(shí)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。采用表面涂層或表面生成氧化膜的方法，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(huì )使熔深變淺，但速度過(guò)低又會(huì )導致材料過(guò)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(gè)合適的焊接速度范圍，并在其中相應速度值時(shí)可獲得最大熔深。

　　(5)保護氣體。激光焊接過(guò)程常使用惰性氣體來(lái)保護熔池，當某些材料焊接可不計較表面氧化時(shí)則也可不考慮保護，但對大多數應用場(chǎng)合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護，使工件在焊接過(guò)程中免受氧化。

　　(6)氦氣不易電離(電離能量較高)，可讓激光順利通過(guò)，光束能量不受阻礙地直達工件表面。這是激光焊接時(shí)使用最有效的保護氣體，但價(jià)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，也損害焊接速度與熔深。使用氬氣保護的焊件表面要比使用氦氣保護時(shí)來(lái)得光滑。

　　氮氣作為保護氣體最便宜，但對某些類(lèi)型不銹鋼焊接時(shí)并不適用，主要是由于冶金學(xué)方面問(wèn)題，如吸收，有時(shí)會(huì )在搭接區產(chǎn)生氣孔。

　　使用保護氣體的第二個(gè)作用是保護聚焦透鏡免受金屬蒸氣污染和液體熔滴的濺射。特別在高功率激光焊接時(shí)，由于其噴出物變得非常有力，此時(shí)保護透鏡則更為必要。

　　保護氣體的第三個(gè)作用是對驅散高功率激光焊接產(chǎn)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云，金屬蒸氣周?chē)谋Ｗo氣體也會(huì )因受熱而電離。如果等離子體存在過(guò)多，激光束在某種程度上被等離子體消耗。等離子體作為第二種能量存在于工作表面，使得熔深變淺、焊接熔池表面變寬。通過(guò)增加電子與離子和中性原子三體碰撞來(lái)增加電子的復合速率，以降低等離子體中的電子密度。中性原子越輕，碰撞頻率越高，復合速率越高;另一方面，只有電離能高的保護氣體，才不致因氣體本身的電離而增加電子密度。

　　從表可知，等離子體云尺寸與采用的保護氣體不同而變化，氦氣最小，氮氣次之，使用氬氣時(shí)最大。等離子體尺寸越大，熔深則越淺。造成這種差別的原因首先由于氣體分子的電離程度不同，另外也由于保護氣體不同密度引起金屬蒸氣擴散差別。

　　氦氣電離最小，密度最小，它能很快地驅除從金屬熔池產(chǎn)生的上升的金屬蒸氣。所以用氦作保護氣體，可最大程度地抑制等離子體，從而增加熔深，提高焊接速度;由于質(zhì)輕而能逸出，不易造成氣孔。當然，從我們實(shí)際焊接的效果看，用氬氣保護的效果還不錯。

　　等離子云對熔深的影響在低焊接速度區最為明顯。當焊接速度提高時(shí)，它的影響就會(huì )減弱。

　　保護氣體是通過(guò)噴嘴口以一定的壓力射出到達工件表面的，噴嘴的流體力學(xué)形狀和出口的直徑大小十分重要。它必須以足夠大以驅使噴出的保護氣體覆蓋焊接表面，但為了有效保護透鏡，阻止金屬蒸氣污染或金屬飛濺損傷透鏡，噴口大小也要加以限制。流量也要加以控制，否則保護氣的層流變成紊流，大氣卷入熔池，最終形成氣孔。

　　為了提高保護效果，還可用附加的側向吹氣的方式，即通過(guò)一較小直徑的噴管將保護氣體以一定的角度直接射入深熔焊接的小孔。保護氣體不僅抑制了工件表面的等離子體云，而且對孔內的等離子體及小孔的形成施加影響，熔深進(jìn)一步增大，獲得深寬比較為理想的焊縫。但是，此種方法要求精確控制氣流量大小、方向，否則容易產(chǎn)生紊流而破壞熔池，導致焊接過(guò)程難以穩定。

　　(6)透鏡焦距。焊接時(shí)通常采用聚焦方式會(huì )聚激光，一般選用63~254mm(2.5”~10”)焦距的透鏡。聚焦光斑大小與焦距成正比，焦距越短，光斑越小。但焦距長(cháng)短也影響焦深，即焦深隨著(zhù)焦距同步增加，所以短焦距可提高功率密度，但因焦深小，必須精確保持透鏡與工件的間距，且熔深也不大。由于受焊接過(guò)程中產(chǎn)生的飛濺物和激光模式的影響，實(shí)際焊接使用的最短焦深多為焦距126mm(5”)。當接縫較大或需要通過(guò)加大光斑尺寸來(lái)增加焊縫時(shí)，可選擇254mm(10”)焦距的透鏡，在此情況下，為了達到深熔小孔效應，需要更高的激光輸出功率(功率密度)。

　　當激光功率超過(guò)2kW時(shí)，特別是對于10.6μm的CO2激光束，由于采用特殊光學(xué)材料構成光學(xué)系統，為了避免聚焦透鏡遭光學(xué)破壞的危險，經(jīng)常選用反射聚焦方法，一般采用拋光銅鏡作反射鏡。由于能有效冷卻，它常被推薦用于高功率激光束聚焦。

　　(7)焦點(diǎn)位置。焊接時(shí)，為了保持足夠功率密度，焦點(diǎn)位置至關(guān)重要。焦點(diǎn)與工件表面相對位置的變化直接影響焊縫寬度與深度。

　　在大多數激光焊接應用場(chǎng)合，通常將焦點(diǎn)的位置設置在工件表面之下大約所需熔深的1/4處。

　　(8)激光束位置。對不同的材料進(jìn)行激光焊接時(shí)，激光束位置控制著(zhù)焊縫的最終質(zhì)量，特別是對接接頭的情況比搭接結頭的情況對此更為敏感。例如，當淬火鋼齒輪焊接到低碳鋼鼓輪，正確控制激光束位置將有利于產(chǎn)生主要有低碳組分組成的焊縫，這種焊縫具有較好的抗裂性。有些應用場(chǎng)合，被焊接工件的幾何形狀需要激光束偏轉一個(gè)角度，當光束軸線(xiàn)與接頭平面間偏轉角度在100度以?xún)葧r(shí)，工件對激光能量的吸收不會(huì )受到影響。

　　(9)焊接起始、終止點(diǎn)的激光功率漸升、漸降控制。激光深熔焊接時(shí)，不管焊縫深淺，小孔現象始終存在。當焊接過(guò)程終止、關(guān)閉功率開(kāi)關(guān)時(shí)，焊縫尾端將出現凹坑。另外，當激光焊層覆蓋原先焊縫時(shí)，會(huì )出現對激光束過(guò)度吸收，導致焊件過(guò)熱或產(chǎn)生氣孔。

　　為了防止上述現象發(fā)生，可對功率起止點(diǎn)編制程序，使功率起始和終止時(shí)間變成可調，即起始功率用電子學(xué)方法在一個(gè)短時(shí)間內從零升至設置功率值，并調節焊接時(shí)間，最后在焊接終止時(shí)使功率由設置功率逐漸降至零值。