界面金属间化合物的厚度和种类是影响铝/钢异种材料激光熔钎焊接头性能的关键。研究了不同摆动参数下接头金属间化合物（IMCs）的厚度和种类，并进一步分析了不同摆动参数下接头的拉伸性能及断口形貌。结果表明，摆动激光可以改善铝/钢异种材料激光熔钎焊接头界面金属间化合物的厚度和相组成。未加摆动激光时，在界面形成了厚度约为8.45 μm的两层IMCs，焊缝侧IMCs为τ₅-（Fe，Ni）_1.8Al_7.2Si，钢侧IMCs为θ-（Fe，Ni）（Al，Si）₃。当激光摆动直径为2 mm、频率为30 Hz时，IMCs的分布更加连续均匀，厚度约为2.21 μm，界面层组织为τ₅-（Fe，Ni）_1.8Al_7.2Si，最优接头线载荷为289.1 N/mm，比未加摆动激光时的接头线载荷提高了约33.9%。

微波加热作为一种快速、高效、清洁的加热方式，在材料处理领域得到了广泛应用。本文结合金属粉末的微波耗散机理，分析了焊锡膏在微波电场及磁场中的加热特性，通过实验研究了焊锡膏电路在微波电场、微波磁场中的加热效果。实验结果表明，微波电场和微波磁场均可快速加热焊锡膏，但高强度的微波电场容易激发等离子体，灼伤基板; 而微波磁场则选择性地加热焊锡膏，实现快速加热融化焊点的同时保持基板在较低温度。通过对比微波磁场快速融化的焊点与传统方式加热融化焊点的微观结构，发现微波磁场快速加热融化的焊点具有极薄的金属间化合物厚度，有利于提高焊点强度。该研究为柔性等塑料基电路的焊接提供了一种良好的解决方案。

采用连续光纤激光对铝/钢异种材料进行激光搭接深熔焊, 研究接头的显微组织、元素分布、界面析出相及其失效机理。结果表明, 焊缝凝固过程中界面处形成岛状、块状及层状Fe-Al化合物, 它们较大的硬度与脆性导致材料自身具有较低的塑韧性。焊缝中裂纹的形成原因主要是界面脆性Fe-Al化合物的连续或集中分布, 降低了材料自身的变形能力。接头的断裂模式属于脆性断裂, 接头的失效主要是由于界面处Fe-Al脆性化合物导致的。

采用AlCu焊丝对铝/钢异种金属进行激光-CMT复合熔钎焊试验，系统研究复合焊接工艺参数对焊缝成形的影响规律，分析接头的硬度分布、微观结构及拉伸性能。研究结果表明：提高激光功率、增大送丝速度或降低焊接速度均可以提高铝在钢侧的润湿铺展效果，获得了优化的复合焊接工艺参数：激光功率2 100 W、送丝速度4.0 m/min和焊接速度1.0 m/min。铝/钢界面金属间化合物呈现双层结构，靠近钢侧为板条状，靠近铝侧为针尖状，在最佳复合焊接工艺参数下的金属间化合物层厚度约为2.1 μm，相组成为Fe4Al13、Fe2Al5、FeAl3和Al2Cu。接头的平均抗拉强度约为164.9 MPa，可以达到铝合金母材的67.3%，断裂方式为穿晶断裂和沿晶断裂的混合断裂模式。

为探索低功率激光焊接钢铝熔钎焊的可行性，采用光纤激光器以1 mm厚的6061铝合金和1.2 mm厚的DP600双相钢为试验对象，进行铝在上、钢在下的激光熔钎焊试验。研究了焊接速度和激光功率对焊接接头质量（焊缝成形性、微观组织和力学性能）的影响。结果表明：接头抗拉剪强度随着激光功率的增加和焊接速度的加快，均表现为先增大后减小，并在激光功率为405 W，焊接速度为5 mm/s的工艺参数下，焊接接头的抗拉剪强度达到最大值127 N/mm，金属间化合物厚度约为10 μm，断口为典型的解理断裂。该研究为提高激光焊接质量提供了一定的技术支持。

采用光纤连续激光开展4 mm等厚5083铝合金-TA15钛合金异种材料对接接头的焊接工艺试验。利用扫描电子显微镜(SEM)、背散射电子探测器和能谱仪(EDS)分析接头的界面微观组织的形貌、成分, 观察到激光偏置向Ti侧的接头界面反应区存在大量且微观形貌不同、分布不均的金属间化合物层。进而从热、力两方面分析不同形貌特征的金属间化合物层的产生原因。然后进行了常温拉伸性能测试, 分析断口形貌, 判断断裂发生在Al/Ti界面的TiAl相, 具有脆性穿晶断裂特征, 最高抗拉强度为150.73 MPa。

针对钢/铝熔钎焊过程中焊接头金属间化合物(IMCs)厚度较厚、接头抗拉强度较低的问题，采用超声波辅助激光-MIG复合熔钎焊(MIG焊，熔化极惰性气体保护焊)的方法，获得了不同超声功率下的钢/铝熔钎焊接头。研究了超声波功率的变化对钢/铝熔钎焊接头的焊缝组织和界面IMCs的影响。结果表明，随着施加的超声功率的增加，超声对熔池的搅拌作用增强，焊缝晶粒明显细化。超声作用下熔池的最高温度降低，温度梯度减小，这使得焊接接头界面处的IMCs的厚度减小，并且FeAl₃相的含量降低；当超声功率增加到200～210 W时，IMCs中仅含Al₈Fe₂Si相。当功率为130～140 W时，去余高接头的抗拉强度可达172 MPa，相较于未施超声时增加了12%。

加工效率低、表面完整性差以及严重的刀具磨损是微细铣削TiAl金属间化合物的主要原因。提出一种激光诱导可控氧化辅助微细铣削的复合加工方法,针对纳秒脉冲激光诱导氧化TiAl金属间化合物开展研究。主要分析了不同激光参数以及辅助气体对材料氧化行为的影响规律,揭示了TiAl材料的氧化机理以及氧化层与过渡层的形成规律与特征,为后续微细铣削加工中的参数选择提供了理论依据和数据支持。研究结果表明:TiAl材料在激光辐照下发生氧化反应并生成了疏松易去除的氧化物,生成的氧化层与过渡层随着激光能量密度的增大而变得越厚;随着激光扫描速度的加快,氧化层厚度逐渐减小,而激光扫描速度对过渡层厚度的影响不显著。此外,在相同的激光参数下,富氧环境对材料的氧化效果最佳。TiAl金属间化合物在优化的激光参数(激光能量密度为8.82 J/cm ²和扫描速度为1 mm/s)和富氧环境氛围下获得的氧化效果较优,生成的氧化层与过渡层厚度分别达到了66 μm与22 μm。

采用Nd:YAG激光器进行TC4钛合金与50钢异种材料激光焊接，研究了接头的裂纹扩展与焊缝的微观组织以及物相成分。结果表明，裂纹类型及位置与工艺参数有关。裂纹在焊缝中以穿晶的方式进行扩展，接头断裂为脆性断裂。焊缝中有高碳马氏体的形成，高碳马氏体有中脊存在。焊缝中的Ti-Fe相为TiFe、TiFe2金属间化合物，并且TiFe数量多于TiFe2。高碳马氏体与TiFe、TiFe2金属间化合物的高硬度以及差的韧性与塑性是裂纹萌生与扩展的主要原因。

采用脉冲激光焊技术，搭接DP590双相钢与6061铝合金薄板，对焊接接头的组织形貌、元素分布及力学性能进行了测定和分析。结果表明：采用脉冲激光焊技术，可以实现DP590双相钢/6061铝合金薄板的搭接，焊缝区主要为晶粒粗大的柱状晶组织，热影响区组织为晶粒较为细小、均匀的马氏体和连续分布的铁素体。钢侧显微硬度（3 N试验力）的最大值位于热影响区，为440.1 HV；铝侧显微硬度的最大值位于焊缝区，为325.4 HV。钢/铝焊接接头最大抗拉强度可达35.0 MPa。当其为浅熔深接头时，直接从焊缝界面剥离，而深熔焊接头在铝侧熔合线附近断裂。