采用高功率半导体激光作为加热热源, 在不锈钢上进行填丝焊, 研究了激光功率、焊接速度、送丝速度、气流量等工艺参数对焊缝宽熔、熔深的影响。结果表明, 合理的工艺参数可以获得均匀美观的焊缝形貌。经过大量实验发现, 在激光功率P＝1 800～2 300 W, 焊接速度vw＝20～40 mm/s, 气体流量Q＝15 L/min, 送丝速度vf＝30～60 mm/s时能获得良好的焊接效果。另外与光纤激光填丝焊相比较, 半导体填丝焊焊缝更宽, 表面均匀光滑, 更适合用在装配间隙大的工件中。

采用连续光纤激光器对304不锈钢薄板进行了焊接工艺研究；为了提高激光焊接质量，引入BP神经网络对激光焊接工艺参数进行了优化，建立了焊接质量指标与焊接工艺参数之间的神经网络预测模型，并利用神经网络模型选择了较优的工艺参数。实验结果表明采用该工艺参数进行激光焊接可获得成形良好、无缺陷的焊缝。神经网络的性能预测指标与实际值间的偏差小于5%，可用于激光焊接工艺设计。

对激光精密焊接方法在航空工程中的应用进行了深入探讨,首先对影响焊接质量的相关因素进行了实验研究,并对焊件进行了例行试验。结果表明,焊缝的性能质量达到了产品的设计要求;而且在提升效率降低成本方面做了大量的工作,从而破解了激光焊接工程应用的效益瓶颈。有关工作得到企业的认可,激光焊接被纳入飞机制造的工艺路线之中,成为激光焊接实际应用的案例。

通过采集TIG,MIG焊接过程的光谱辐射信息,基于等离子体辐射的基础理论,对其焊接电弧辐射进行了分析,TIG焊与MIG焊的光谱分布由于气氛中金属元素浓度的差别,辐射强度和分布都存在较大差别:MIG焊不仅金属线谱数量多,辐射强度比TIG焊大,且随熔滴过渡波动明显。针对其光谱分布和变化特点,选择了特征谱段,用于焊接质量的检测;对于TIG焊选取线谱聚集的紫外区辐射(230-300 nm),对于MIG焊选取以连续辐射为主的可见光区辐射(570-590 nm),建立了不同焊接方法下,焊接电弧光谱信息在焊接质量检测上的应用理论基础。还进一步通过在焊接过程中预设干扰因素,采集焊接过程在特征谱段的信号,对选择谱段的试验验证表明:基于建立的理论基础,可以有效地利用焊接电弧光谱信息,对焊接质量及焊接过程干扰因素实现判识,特征谱段的信号具有很好的信噪比。

为了揭示具有良好生物相容性的医用聚合物材料的连接、封装工艺, 采用激光透射焊接工艺, 对0.12 mm厚热塑性聚氨酯弹性体薄膜(TPU)进行激光焊接, 研究了激光器平均功率、焊接速度等主要工艺参数对焊缝质量的影响。结果表明, 使用Clearweld吸收剂, 焊缝颜色和母材颜色基本一致, 可实现透明对透明材料的无色焊接; 在焊接速度Ｖ＝100 mm/min, 激光器平均功率Ｐ从0.31 Ｗ增加到8.11 W时, 焊缝宽度从0.86 ｍｍ增加到4.10 ｍｍ, 在Ｐ大于2.3 Ｗ时, 焊缝处材料出现分解, 在Ｐ大于7.15 Ｗ时出现烧蚀。但在激光器平均功率Ｐ为0.60～5.89 Ｗ时, 焊缝剥离强度均大于1.3 N/mm。固定激光器平均功率,通过调整焊接速度, 可获得TPU激光透射焊接工艺参数窗口, 表明通过激光器平均功率和焊接速度的匹配, 在保证焊接质量的前提下, 能够为TPU薄膜激光透射焊接选取合理的工艺参数。