通过激光焊接X100管线钢试验, 研究了热输入对焊接接头显微组织和硬度的影响, 并对典型的全熔透样品进行了力学性能分析。研究结果表明, 当热输入达到1.5 kJ·cm-1时, 可获得全熔透焊缝, 熔宽和热影响区的宽度分别达到1.8 mm和1.0 mm。一定范围内的热输入对焊接接头各个微区的显微组织影响不明显, 焊缝区、粗晶区和细晶区的硬度均高于母材的, 混晶区的硬度低于母材的。拉伸断裂的位置出现在母材。激光全熔透焊接接头的冲击功达到母材水平, 热影响区的冲击功达到母材的66%, 均为典型的韧性断裂。

以抗拉强度700 MPa级Nb-Ti微合金化C-Mn钢为研究对象，采用高功率光纤激光器对4.6 mm 厚钢板进行了拼焊实验，研究了热输入(162、175、187、226 J/mm2)对全熔透焊接接头显微组织、显微硬度、拉伸性能及冲击韧性的影响。研究表明，4种热输入条件下，焊缝区和粗晶区组织均以板条马氏体为主，存在不同含量的贝氏体和铁素体；随着热输入的增加，粗晶区原始奥氏体晶粒尺寸逐渐增大；热输入对细晶区和混晶区的组织影响不明显。焊缝区和热影响区平均硬度均高于母材；随着热输入的提高，焊缝区硬度和焊接接头的峰值硬度逐渐降低，主要原因是热输入增大形成贝氏体和铁素体。4 种热输入条件下焊接接头的抗拉强度高于母材。4 种热输入条件下焊接接头冲击吸收功均高于母材，且均为韧性断裂，研究范围内的热输入对焊接接头冲击性能影响不明显。

研究了激光焊接热输入对纳米析出强化钢焊接接头熔深、显微组织及纳米力学性能的影响。利用体视显微镜和扫描电子显微镜对焊接接头的熔深、显微组织进行了分析，通过纳米压入实验对激光焊接接头各区域的纳米硬度和弹性模量进行了研究。实验结果表明：随着焊接热输入增加焊缝熔深逐渐增大，两者之间呈一元线性关系；当焊接热输入低于94 J/mm2时，焊缝为全马氏体组织；当焊接热输入超过125 J/mm2时，焊缝中出现贝氏体组织和铁素体组织；且随着热输入的增加，贝氏体和铁素体含量有所增加。随着焊接热输入的增加，焊缝区的纳米硬度逐渐降低，其原因为热输入增大致使贝氏体和铁素体的形成。焊接热输入对焊缝的弹性模量影响不明显，弹性模量在200 GPa左右。