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%。

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。

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%。

采用激光熔钎焊技术进行镁/钢异种材料的搭接试验,通过添加镍中间层调控焊缝成分,并通过外加纵向交变磁场调控接头的组织形貌,从而提升接头的力学性能。试验结果表明:强烈的电磁搅拌促进了镁、镍、铁元素之间的扩散与反应;外加交变磁场后,镁侧焊缝熔池中的带状Fe-Ni固溶体使接头的机械咬合作用增强,金属间化合物层的类熔焊区与类钎焊区未生成树枝状AlNi,类熔焊区形成的连续的纳米级AlNi层对接头具有强化作用,提高了接头的力学性能。接头的拉剪强度随着励磁电流I_E与励磁频率f的增加呈先增大后减小的趋势,当激光功率P=1250 W,焊接速度v=20 mm/s,I_E=1.2 A,f=35 Hz时,接头的拉剪强度最高,达到了228 MPa,比无交变磁场时提高了约15%。

采用基于焊丝深熔模式的熔钎焊方法,进行了1060铝合金和T2紫铜异种金属的激光填丝焊工艺研究。利用高速摄像机观测焊丝熔化的过渡行为,采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度仪及拉伸试验机对焊缝形貌、接头组织及性能进行表征。结果表明,采用不同的坡口形式和尺寸,使激光束在坡口中的作用位置偏向铜侧,这有利于焊缝成形。熔钎焊接头成形良好,无咬边缺陷。接头拉伸强度可达铝母材的80%,接头断裂发生在界面层,断裂方式为脆性断裂。在焊缝界面层,存在笋状和胞状的铝/铜金属间化合物。XRD检测结果表明,金属间化合物由Al₂Cu相和Al₄Cu₉相组成。界面层在铜侧钎焊区中部及下部分布均匀,厚度约为20 μm。

为了实现高强度铝-钢钎焊接头, 以车用08Al钢和铝合金为试验对象, 以填粉方式选用纯铝粉末作为钎料, 进行了异种金属激光熔钎焊接试验研究。综合能量散射光谱能谱分析和X射线荧光衍射物相分析, 接头界面处的金属间化合物主要有FeAl, Fe2Al5和Fe4Al13。研究了添加钎剂对接头整体成形及激光偏移量对接头形貌和力学性能的影响。结果表明, 钎剂的添加改善了接头成形缺陷, 提高了焊趾区的润湿性; 当激光偏移量为0.8mm~1.6mm时, 形成了有效的熔焊接头, 且随着激光偏移量的增加, 接头润湿角由35°增加到54°, 反应层的金属间化合物厚度逐渐减小, 抗拉性能呈先提高后降低的趋势; 在激光偏移量为0.8mm时, 接头润湿角为38°, 反应层金属间化合物厚度8μm, 平均机械抗力达到210N/mm, 具有较高的工程应用价值; 焊缝润湿角、连接宽度和反应层金属间化合物厚度共同决定了接头的机械抗力水平。该研究对于保证车身激光焊接质量提供了技术支持和重要的指导意义。

针对新能源车用Cu/Al焊接端子的功能特点, 以Ag为中间层开展铜铝激光熔钎搭接焊工艺研究。通过添加不同厚度的银镀层和银箔, 分析接头抗拉强度、电阻率、显微形貌和组织成分变化。结果表明, Ag中间层添加有利于改善焊缝成型和焊接质量, 接头抗拉强度和电阻率均随Ag中间层厚度的增加先减小后增大; 在添加厚度为20 μm银箔时, 抗拉强度提高了近1/3, 电阻率减小至8.6×10－8/Ω·m。这主要与Ag有效抑制铜铝液相熔合、控制二元脆硬相生成有关。在铜侧边界形成“啮齿状”Al-Al2Cu-Ag2Al三元共晶相, 熔化区以枝晶α-Al为主, 界面层化合物种类少、分布均匀, 内部拉应力产生的裂纹减小, 有利于提高接头强度和降低电阻率。

针对激光钎焊熔深难以控制的问题, 选取激光焊接功率、焊接速度等激光焊接过程中所涉及的控制参数建立基于BP人工神经网络的激光钎焊模型。根据激光钎焊模拟实验的历史数据对焊接熔深进行预测, 采用遗传算法对控制参数进行优化, 得到目标焊接熔深。运用MATLAB软件建立了针对铝合金/镀锌钢的激光熔钎焊过程的参数的BP人工神经网络模型,并利用遗传算法的并行和群体搜索策略, 对其控制参数进行了优化, 使得焊接熔深能通过过程参数精确控制, 提高了接头性能。

镁/钛(Mg/Ti)异种金属既不反应也不互溶的特性制约着两者之间的冶金结合和可靠连接。为解决这一问题并拓宽Mg、Ti的应用，采用富铝镁基焊丝对Mg/Ti实施激光填丝搭接焊，实现了Mg/Ti之间的连接。在此基础上，利用扫描电镜对界面进行观察分析，并利用Miedema二元热力学模型和Toop三元热力学模型对调控元素Al在界面处的扩散及连接机理进行研究。结果表明，在焊丝中调控元素Al的参与下，Mg/Ti界面处形成超薄的反应层，元素线扫描结果显示Al在靠近Ti一侧界面处富集，实现了界面的冶金结合。热力学计算结果显示，在界面处Al-Ti化合物具有更大的析出驱动力，而且Al在富Ti一侧的化学势较低，且Al的界面偏聚导致Al的化学势进一步下降，表明Al的扩散方式为上坡扩散。