针对球墨铸铁与合金钢异种材料焊接界面容易形成碳偏聚进而产生裂纹的问题，通过采用连续-脉冲同轴双激光焊接工艺及填充镍基合金焊丝，实现了QT500与20MnCr5的优质焊接。研究了同轴双激光中不同脉冲激光功率（360、400、440、480 W）对焊缝成形质量的影响规律，讨论了激光作用位置向钢侧偏移（偏移量）对焊接接头界面碳元素偏聚现象的影响机制，对焊接接头力学性能、金相组织及硬度分布进行了综合分析。结果表明：同轴双激光焊接工艺可用于球墨铸铁与合金钢的焊接，球墨铸铁侧的热输入对焊缝的成形质量及力学性能的影响较为显著；由于球墨铸铁侧莱氏体及马氏体的析出，断裂主要发生在该侧的熔合区；在保证熔深稳定的前提下，分别研究了不同偏移量（0.1、0.2、0.3 mm）对接头的影响，激光作用位置向钢侧偏移能够有效减小球墨铸铁侧的热输入，避免碳元素过度偏聚，力学性能得到相应的提升，断裂位置向热影响区移动，焊缝接头的强度得到优化。

提出了加入Ni中间层的6061铝合金与DP980高强钢搭接接头激光诱导电弧复合连接技术,采用该技术实现了6061铝合金与DP980高强钢的良好连接。分析了Ni中间层对搭接接头力学性能、微观组织的影响,并分析了Ni中间层在焊接过程中的作用。使用光学显微镜、扫描电镜、电子探针、X射线衍射仪等对典型焊接接头的显微组织、元素分布进行分析。结果表明:在铝合金与高强钢之间加入Ni中间层,能有效阻止Fe元素向铝合金基体中扩散,并改变了6061/DP980界面金属间化合物的种类及分布,金属间化合物的厚度明显减小,金属间化合物主要由FeAl₃和Fe₂Al₅组成,Ni元素也发生扩散,并主要以Al-Ni化合物及Fe(Ni)固溶体的形式存在于焊缝中。添加Ni中间层焊接接头的剪切拉伸载荷可达到173 N/mm,比未添加Ni中间层的接头提高了约35%。

采用激光-钨极氩弧焊(TIG)复合热源对6061-T6铝合金进行了高速焊接，研究了焊接电弧电流、激光脉宽及脉冲频率等工艺参数对气孔形成的影响规律。结果表明，在6061-T6铝合金高速激光-TIG复合焊中，焊接速度的提高使得熔池冷却速度加快，焊缝组织出现细小的等轴晶，热影响区的软化区宽度减小。熔池冷却状态的变化造成“匙孔”稳定性降低并容易坍塌，焊缝中极易形成气孔。随着激光脉宽的增大，焊缝中的气孔数量减少，尺寸减小；随着激光脉冲频率的增大，焊缝中的气孔数量先减少后增加；当电弧电流从180 A增大到200 A时，焊缝中的气孔数量明显减少。

运用激光电弧复合热源焊接方法，通过添加Cu-Zn中间层实现了TC4钛合金与304不锈钢的良好焊接，并对搭接接头横截面形貌、微观组织、相成分、力学性能及断裂位置进行了分析。结果表明，钛合金与不锈钢复合焊接接头过渡区组织成分主要包括Ti-Cu金属间化合物、铜基固溶体及Fe-Cu共析混合物。随着激光功率的增加，在钛铜界面一侧，生成的Ti-Cu金属间化合物厚度逐渐增大，对接头性能产生不良影响，激光功率较大时断裂发生在钛铜界面处。在铜不锈钢界面一侧，Cu和Fe元素互扩散的深度和密度随激光功率的增大逐渐增加，有利于提高接头性能，激光功率较小时断裂发生在铜不锈钢界面处。实现钛合金与不锈钢的良好焊接的关键在于Ti-Cu金属间化合物与Fe-Cu共析混合物的协调控制。