采用纳秒脉冲激光对铜/铝/铜三层薄片结构进行焊接，分析焊接速度对焊缝成形、微观组织与接头力学性能的影响。结果表明：较低的焊接速度容易引起气孔和裂纹等接头缺陷，较高的焊接速度造成焊缝中的气孔聚集于界面，合适的焊接速度有利于获得良好的熔透深度和较少的缺陷；焊缝中存在CuAl₂、Cu₉Al₄与Cu₄Al₃等铝/铜二元化合物，且焊缝中生成的化合物的种类与焊接速度有关；当焊接速度为21 mm·s^-1时，界面较少的缺陷和钉状焊缝使得接头具有的最大剪切力为95.1 N。接头发生了三种断裂：焊点撕裂、焊缝剪切+熔核拔出复合断裂以及熔核拔出失效，焊点边缘的裂纹及脆性相是焊点撕裂失效的原因，界面处焊缝边缘的铜/铝化合物和气孔缺陷是复合断裂的原因，较浅的熔深和界面化合物导致了熔核拔出失效。

为了检测管道焊缝表面质量,建立了基于线结构光的检测系统。首先通过图像处理提取中心线与特征点,测量出轮廓仪回转中心与待测管道的轴线偏差。然后对平台空间位姿进行校正,获取了焊缝表面形貌信息,通过数值运算和点云处理,重建了管道焊缝表面的三维形貌。再通过最小二乘改进算法拟合母材平面,提取焊缝的边缘轮廓。最后根据测量出的余高和焊缝宽度等参数,建立理想焊缝模型,设定空间阈值,识别焊缝缺陷,检测焊缝成形质量。实验结果表明,与直接在每一帧轮廓线上进行检测的方法相比,所提方法的效果优良。

为了探索激光清洗技术用于汽车板镀层材料焊前预处理的可行性及其工艺参数对焊缝质量的影响规律，为工业生产提供一定的参考，在镀Al-Si涂层试样件表面进行激光清洗预处理，并采用单激光自熔焊对接，通过对比激光清洗前后试样件的拉伸强度、焊缝表面形貌组织和杯突。研究结果表明，采用激光清洗可有效地清洗汽车板镀层，参数为激光功率P＝50 W，清洗速度S＝1～4 m/min，清洗次数N＝2。激光清洗涂层保存20～21 μm时自熔焊缝强度较高，可达母材强度的94%左右。激光清洗的生产效率较高，清洗速度可达4 min/件。

为提高6061铝合金的焊缝质量,采用纳秒脉冲激光预处理6061铝合金表面,利用扫描电子显微镜观察其表面形貌,研究了不同激光参数下氧元素的线、面含量及分布;为了验证清洗效果,进行了焊接实验。结果表明:最优的激光预处理参数为:激光功率15 W,清洗5次。在最优的加工参数下,表面氧元素的质量分数为3.23%,氧主要分布在光斑搭接处,铝合金焊缝平滑均匀,无明显的缺陷存在;激光预处理后,铝合金表面的氧元素含量越低,焊缝质量越高;分布于光斑周围的少量氧元素不影响焊接效果。

针对短距离激光叠焊镀锌钢板易产生气孔、裂纹、凹坑等缺陷,采用上海团结普瑞玛激光设备有限公司提供的振镜扫描式激光焊接机,在叠焊开始阶段增加一段功率缓升曲线,在叠焊末端增加一段功率缓降曲线,通过设置起始功率、结束功率、作用距离等参数,对短距离镀锌钢板激光叠焊进行工艺试验。研究发现,起始阶段的功率爬升曲线有助于改善叠焊起始阶段焊缝余高过高及裂纹问题,末端的功率缓降曲线有助于改善叠焊凹坑过深及焊接裂纹问题。