为了考察纳秒激光脉冲宽度对激光加工中熔体体积的影响。基于双温方程, 采用有限元方法, 考虑激光的时空分布, 数值模拟了高斯分布的纳秒脉冲激光辐照1060铝合金表面时, 微坑中熔体体积随脉冲宽度的变化。在低能量密度条件下, 轴向辐照中心下方0~0.4 μm的区域内, 脉冲宽度较小的激光产生的晶格温度高于脉冲宽度较大的激光辐照产生的温度, 而在0.4 μm以下的位置, 脉宽越小, 晶格温度越低；在所考察的脉冲宽度范围内, 中心点处熔体厚度随激光脉冲宽度的升高呈近乎正比增加。结果表明, 在脉冲宽度控制下, 纳秒激光可以控制温度场的空间分布, 而纳秒激光加工中的熔体体积可以通过控制激光脉冲的宽度来控制。这一结论可用于解释C K?rner 等人所提出的纳秒激光加工模型：激光脉冲能量的增大将导致激光与材料作用时间延长从而导致更多的熔体。同时, 将为激光微孔加工中重铸层厚度的研究提供参考。

由于具有较高的效率及可控的热影响,纳秒激光加工在工业中具有较大的应用潜力。该加工方式与具有超快特性的飞秒激光加工和具有准稳态特性的长脉冲激光加工都不同,其加工的结构同时与激光能量在材料中的传导过程、材料的去除过程和熔池内液态材料的喷溅过程相关,所以结构参数难以预测。基于激光的高斯光束特性推导了纳秒激光多脉冲加工微孔孔径随激光脉冲能量的变化规律,并通过纳秒激光在铝合金板上的实验对推导的规律进行验证。结果表明,激光加工微孔孔径随能量的变化规律基本满足R2∝ln(E);孔径随激光脉冲数量的增大而增大,但增大的趋势不明显;孔径随离焦距离的增大而增大。以上这些结果对激光打孔及激光珩磨等工艺一定指导意义。