采用不同的焊接速度及激光功率对1.6 mm厚DP590及2.0 mm厚DP780进行了激光拼焊,通过检验焊接接头的宏观形貌、显微组织构成、拉伸性能、扩孔率及杯突值,分析了焊接速度对接头组织及拉伸性能的影响,并综合评价了接头的成形性能。结果表明：激光拼焊接头成形良好,焊缝区由柱状马氏体构成,热影响区各区域由马氏体及铁素体构成,组织形态略有区别；焊接速度对接头显微组织、屈服强度及抗拉强度无明显影响,逐步提升焊接速度,焊接接头延伸率呈上升趋势；激光拼焊板的杯突值及扩孔率低于两种母材,两侧母材是成形过程中的薄弱环节,当激光功率3.72 kW,焊接速度5.5 m/min时,焊接接头拉伸性能及成形性能最优。

本实验使用Nd: YAG激光焊接机对双相钢进行工艺研究, 分别选取了电流、脉宽、频率三组参数, 利用正交试验法分析焊接质量的影响, 对测量结果进行极差分析, 得到所选取的最佳参数依次为: 电流110 A, 频率14 Hz, 脉宽1.4 ms; 进行方差分析, 得到电流对焊接质量影响的显著性大于频率, 脉宽几乎没有影响。

利用连续光纤激光器进行了800 MPa级和1000 MPa级双相钢的激光拼焊试验,研究了马氏体含量对双相钢焊接接头组织和性能的影响。结果表明,不同马氏体含量双相钢的焊接接头均由全马氏体区和不完全相变区组成。两种焊接接头不完全相变区的宽度和显微硬度的降幅较小,其拉伸断裂位置均位于母材。1000 MPa级双相钢焊接接头在杯突试验中沿不完全相变区直接开裂并扩展,杯突值达到母材的85.0%;800 MPa级双相钢焊接接头则垂直于全马氏体区方向开裂,杯突值达到母材的91.7%,成形性能好。

以1.5 mm厚的DP590双相钢为母材,将焊接时间、焊接功率、离焦量作为变量,进行了激光胶接点焊正交试验。研究了接头内部形貌特征,分析了焊接参数对接头静力学性能的影响规律,并观察了接头拉剪断口形貌。结果表明,当焊接功率为1800 W、焊接时间为1000 ms、离焦量为-3 mm时,胶接点焊接头的平均峰值载荷最大,为7529.30 N;激光胶焊接头的超声C扫描图像可划分为焊核区、空腔区、热影响区和胶层区,且利用超声C扫图像能有效测量焊核直径;焊接功率对接头的拉剪性能影响最大,焊接时间次之,离焦量最小;不同焊接参数下的接头失效模式均为界面断裂,焊点的断口上分布着拉长韧窝。

通过激光焊接技术,制备了DP980和22MnB5的拼焊接头,并研究了其组织和性能。结果表明,DP980侧的焊接热影响区(HAZ)存在明显的软化现象,软化区的最低硬度约为DP980母材的75%;22MnB5侧的HAZ无软化现象,HAZ的硬度提高到了22MnB5母材的2~2.4倍。拼焊接头的拉伸断裂发生在22MnB5侧的母材中,抗拉强度为670 MPa左右。DP980侧HAZ的软化区由回火马氏体和铁素体组成,两相区由少量的淬火马氏体和铁素体组成,硬化区基本由板条马氏体组成;22MnB5侧HAZ不完全淬火区的组成跟DP980两相区的相似,完全淬火区全部为板条马氏体;焊缝区为粗大的板条马氏体。

利用6 kW光纤激光器对1.5 mm厚冷轧800 MPa级双相钢进行激光拼焊试验，研究激光焊接接头的显微组织演变规律、显微组织对显微硬度及疲劳性能的影响规律。结果表明，焊接接头主要包括焊缝区（WZ）、粗晶区（CGHAZ）、细晶区（FGHAZ）、混晶区（MGHAZ）和回火区（TZ），其中焊缝区和粗晶区显微组织均为马氏体，但焊缝区内的原始奥氏体晶界保留着柱状晶的生长形态，粗晶区内的原始奥氏体晶界呈多边形生长；细晶区和混晶区均为铁素体和马氏体，但细晶区的显微组织更为精细；回火区主要由铁素体和回火马氏体组成。混晶区和回火区显微硬度均低于母材，共同组成了焊接接头的软化区。由于软化区尺寸相对较窄（0.4 mm）且硬度降低幅度低（~6.8%），拉伸断裂位置出现在母材。在应力比为0.1的拉拉疲劳条件下，母材和焊接接头的疲劳极限分别为545 MPa和475 MPa，疲劳断裂未出现在软化区。母材中的疲劳裂纹在铁素体与马氏体两相界面萌生并扩展；而焊接接头中的疲劳裂纹则在焊缝中的奥氏体晶界上或马氏体板条内萌生，沿着焊缝中心处柱状原始奥氏体晶界的交汇处切断马氏体板条束扩展。

利用脉冲固体激光器对厚度1 mm车用冷轧退火态双相钢DP590进行了激光焊接实验，研究了脉冲激光功率(45～130 W)对焊接接头的宏观形貌(横截面形貌、熔深、熔宽)、微观组织、力学性能及成形性能的影响，同时分析了冲压成形方向对焊接接头成形性能的影响。结果表明，随着脉冲功率的提高，焊缝区凹陷量、焊缝熔深及熔宽均逐渐增大，脉冲功率为75 W及以上可获得全熔透焊缝，焊缝横截面形貌变化规律为“Y”型→“V”型→“X”型；不同的脉冲功率条件下，焊缝区组织以板条马氏体为主，但随脉冲功率的增加，焊缝中逐渐出现贝氏体和铁素体，导致焊缝区硬度逐渐降低；对于全熔透焊缝而言，拉伸实验失效位置均出现在母材区，断裂方式为韧性断裂。“Y”型焊接接头成形性能最差，且对冲压方向最为敏感，“V”型焊接接头成形性能居中，“X”型焊接接头成形性能最佳，脉冲功率为90～100 W时，焊接接头的杯突值可达到母材的80%左右。

针对先进高强双相钢的激光焊接问题，通过拉伸试验、显微硬度测试、扫描电镜（SEM）和光学显微镜（OM）等手段分析研究1.5mm厚DP1000钢板对接接头的性能和组织，讨论了接头强度和塑性降低的主要原因。研究发现激光焊接DP1000双相钢的焊接接头热影响区(HAZ)存在严重的软化现象，软化区集中在其回火区和不完全结晶区，该软化区造成焊接接头的抗拉强度下降了10%~15%，塑性下降了60%以上。强度下降的主要原因是回火区域出现了回火马氏体，其强度低于淬火马氏体；塑性下降的主要原因是焊接热影响区的软化使得焊接接头的不同区域在拉伸过程中出现不协调的变形，变形主要集中在热影响区的软化区，而焊缝金属区、母材区及焊接热影响区的硬化区几乎没有变形。

用Nd:YAG固体脉冲激光焊接器对厚度为0.65 mm的DP500双相钢进行了激光焊接试验，对脉冲激光焊缝表面和横截面形貌进行了分析，重点研究了不同脉冲激光频率下焊缝凝固特征及晶粒组织与硬度的关系。试验结果表明，在形成焊缝的每个焊斑可分为重叠区和未重叠区，并且随着脉冲激光频率不同，不但形成的焊缝形态和焊斑重叠率不同，而且还存在晶粒组织的差异。同时，硬度出现波动性，最低硬度值出现在焊斑重叠区，最高硬度值出现在焊斑未重叠区。随着脉冲激光频率的提高和焊斑重叠率的增大，晶粒组织的差别不但逐渐减小，而且沿焊缝正剖面中心线的硬度波动性也逐渐降低。

为提高汽车车身用双相(DP)钢焊接构件在动态载荷下应用的可靠性，利用脉冲NdYAG激光器，对DP600进行激光对接焊，利用光学显微镜、扫描电子显微镜、显微硬度计、材料拉伸试验机等分析测试手段，研究了焊接接头的显微组织和高应变速率下的拉伸性能。结果表明，在合适的脉冲激光焊接参数下，DP600钢板可获得成形均匀的激光深熔焊缝。焊接接头的焊缝区(WZ)主要为马氏体组织，硬度高于母材；热影响区(HAZ)较窄但存在马氏体回火软化现象。焊接接头力学性能对应变速率较为敏感，随应变速率的增加，屈服强度和抗拉强度增加，而塑性均小于母材。不同应变速率下DP600对接焊拉伸断口均为韧窝形貌，呈典型的韧性断裂特征。