为解决飞行器舵翼部件异种材料间的连接成型问题, 采用光纤激光对3 mm厚的GH4169与20Cr13平板在不同的焊接工艺参数下进行激光焊接试验, 并对焊缝进行X射线检测、显微组织观察及常温高温拉伸试验, 检测结果表明：离焦量为+2 mm时, 可获得内部气孔缺陷较少的焊缝; 线能量小于100 J/mm时, 利于避免微观热裂纹的产生; 激光功率取2.2 kW、焊接速度取30 mm/s、离焦量取+2 mm时, 常温抗拉强度最高, 且在较大参数范围内均可获得400 ℃、600 ℃拉伸性能优于20Cr13母材的焊缝。

为了研究激光-熔化极惰性气体保护焊(MIG)复合法焊接铝合金时激光、电弧两种热源各自的作用, 得出二者最佳耦合效果, 采用观察接头显微组织、焊缝截面形貌等手段, 分析了激光、电弧各自对焊缝的影响。在此基础上, 进一步测定焊缝气孔率、力学性能等参量, 探索了能量分配比例对焊接接头性能的影响规律。结果表明, 激光-MIG复合焊接6061铝合金时, 控制电弧、激光能量比在0.9附近, 辅以合适工艺, 获得的焊接接头气孔率仅为1.5%, 抗拉强度291MPa, 达母材的82.9%, 符合工程需求。此研究对不同厚度的铝合金复合焊具有普遍指导意义。

为了解决液体火箭发动机异种材料零件间的连接成型问题, 采用光纤激光对5 mm厚的GH4169高温合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢在不同的焊接工艺参数下进行激光焊接正交试验, 并对焊缝进行X射线检测, 显微金相组织观察及拉伸性能测试, 检测结果表明: 激光功率为4.0 kW, 焊接速度为1.6 m/min, 离焦量为-3 mm时, 可获得内部气孔数量最少的焊缝; 激光功率取4.0～4.4 kW, 焊接速度取1.6～2.0 m/min, 离焦量取-3～-1 mm范围内的焊接参数组合时, 均可获得常温拉伸性能优于1Cr18Ni9Ti母材, 600 ℃拉伸性能与1Cr18Ni9Ti母材相近的焊缝。

为了解决6.0mm厚5183铝合金激光焊接气孔问题,采用IPG双楔形镜旋转摆动焊接头进行激光平板对接焊,通过改变扫描模式、扫描频率、扫描振幅等摆动焊接参量进行激光焊接试验,研究了激光摆动工艺对厚板铝合金非穿透焊接接头质量的影响规律,找出最优工艺参量并进行了验证试验。结果表明,激光摆动焊接的铝合金焊缝外观形貌显著改善; 除直线扫描模式下有少量气孔外,其余4种扫描模式（顺时针圆、逆时针圆、数字8和无穷大）实现基本无气孔; 焊缝截面气孔率随着扫描频率和扫描振幅的提高显著减少,当扫描频率大于200Hz和扫描振幅大于2.0mm时,能得到基本无气孔焊缝; 6.0mm厚铝合金对接最优工艺参量为无穷大扫描模式,扫描频率300Hz,扫描振幅3.0mm,可得到无气孔、抗拉强度271MPa、为母材强度88%的对接接头。激光摆动焊接法显示出了良好的应用前景。

2060铝锂合金是新一代铝锂合金中具有更低密度及更高强度的典型代表。利用高功率光纤激光填充ER2319焊丝对2060铝锂合金进行了对接试验, 借助光学显微镜、扫描电镜、显微硬度测试、拉伸性能测试等手段研究了焊缝形貌和组织特征及焊缝的力学性能等。研究结果表明, 焊接稳定性在一定程度上影响焊缝的宏观成形, 在合理的焊接工艺下, 焊接功率P＝3 kW与填丝速度w＝3 m/min保持不变, 随着焊接速度的增加, 焊缝整体的晶粒尺寸呈现变小的趋势, 枝晶臂由繁多变得简单, 等轴枝晶的二次枝晶逐渐减少甚至消失; 焊缝的平均硬度达到95.7 HV, 抗拉强度达到了345 MPa,分别为母材2060合金的63.0%和65.1%; 焊缝的熔合线附近区域是接头的最薄弱环节, 拉伸断裂沿熔合线从焊缝的下部向上扩展, 断口表现为沿晶界的韧脆混合断裂, 焊缝下部的韧性优于焊缝的上部。

采用激光填丝焊, 以厚度为3 mm的304不锈钢为研究对象, 通过在小对接间隙条件下的工艺试验, 分析了主要焊接工艺参数对激光填丝焊焊接质量的影响。通过优化后的工艺得到了表面均匀一致、无裂纹和气孔且成形优良的焊缝, 拉伸试验表明接头力学性能优良, 抗拉强度达母材的95%左右。采用优化后的焊接工艺参数, 在不同对接间隙条件下进行对接间隙裕度研究, 结果表明, 激光填丝焊可以大大降低对接头装配精度的要求, 本试验条件下间隙裕度可达1.0 mm。

中功率柴油机飞锤支架部件,是分体制造后连接成一整体。其整体性能的核心是件与件间螺纹连接的不可拆卸性，目前普遍应用硬钎焊技术。本文首次采用灯泵Nd：YAG脉冲激光进行焊接试验,并和硬钎焊获得的拆卸扭矩、焊缝金相组织、显微硬度等进行了综合对比，结果表明，激光焊接能很好地保证支架和支架轴固有的机械性能、耐磨性、加工与装配精度；激光焊连接可靠，耐拆卸扭矩大，符合整体结构性能要求；焊后无需后续处理，可以作为最终工序，验证了激光焊接的有效性、适用性。