激光透射焊接技术是一种近些年发展迅速的塑料焊接技术, 具有焊接强度高、速度快、精度高、易实现空间曲线焊接等优点, 在汽车、医疗器械、包装等领域得到了较为广泛的应用。塑料激光透射焊接通过吸光层塑料吸收激光的光能, 并将光能转换为热能, 使得吸光层和透光层塑料接触区域发生少量的熔融, 冷却之后形成高强度焊缝。首先, 从焊接原理、焊接系统、焊接方法、工艺参数四个方面介绍了塑料焊接技术。其次, 从工艺参数、温度场研究、设备研发、吸收剂四个方面对近年来塑料激光透射焊接领域的研究动态进行了综述。最后, 对塑料激光透射焊接技术的未来发展趋势进行预测和展望。

为了研究焊接参数(如激光功率、焊接速度)对激光透射焊接塑料强度以及显微结构的影响，采用YAG 激光器(功率为300 W，波长为1064 nm)进行聚碳酸酯(PC)材料的激光透射焊接。然后，利用万能材料试验机对焊接后的试件进行拉伸测试，最后利用光学显微镜对焊缝进行微观结构观察，测量焊缝宽度，分析焊缝质量。结果表明，透明PC 塑料厚度在1～3.5 mm 之间，透射率变化不明显。随着激光能量输入从0.27 J/mm 增加到1 J/mm, 焊接强度增加；当激光能量输入超过1 J/mm 后，焊接强度开始减小。当透明塑料厚度为3.5 mm、激光功率为40 Ｗ、焊接速度为40 mm/s 时，拉断力可达到峰值1.3 kN。为了提高焊接强度, 应严格控制激光能量输入。

为了研究塑料激光穿透焊接的物理机理，了解焊接参数对塑料激光穿透焊接质量的影响，寻找不同条件下的最佳焊接参数，利用波长为1064 nm的光纤激光在多功能加工平台上对厚度为3 mm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)进行穿透焊接的实验研究。对焊接过程中的物理现象进行了分析，对不同激光功率、光斑半径、焊接速度下的焊接质量进行了比对，找到了这些参数对焊接质量的影响规律，并得到了几种特定条件下的最佳焊接参数。利用拉力测试仪对焊件进行了拉力测试，结果显示，焊缝的强度高于母材的强度。

为了研究不同的参量对塑料焊接的焊缝宽度和焊接深度的影响，建立了塑料激光穿透焊接的数学模型和有限元模型，并利用有限元软件ANSYS对焊接时的温度场进行了计算分析，得到了不同参量下塑料焊接的焊缝宽度和焊接深度。结果表明，单位面积的聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)塑料在单位时间吸收的激光能量越高，焊接深度越大，焊接强度越大; 而焊缝的宽度则受到光斑半径和单位面积塑料单位时间内吸收的激光能量的共同影响，随着光斑半径的增大，出现先增大后减小的变化趋势。