采用脉冲激光点焊的方法, 对厚度为1.5 mm的锆基非晶合金实现了有效连接, 并研究了激光峰值功率、脉宽和离焦量及三者之间的交互作用对焊点表面直径、熔深和单个焊点承受最大载荷的影响, 基于响应面优化方法对焊接工艺参数进行优化, 建立焊点表面直径、熔深和单个焊点承受的最大载荷与激光峰值功率、脉宽和离焦量之间的数学模型, 对数值模型进行了验证。脉冲激光点焊厚度为1.5 mm的锆基非晶合的优化出工艺参数为峰值功率1.2～1.21 kW, 脉宽5.96～6.0 ms, 离焦量-1.78～-2.00 mm。在此焊接参数范围内, 焊点表面直径为0.892～0.895 mm, 熔深为2.479～2.514 mm, 单个焊点能承受的最大载荷为109.2～110.3 N。研究结果表明, 随焊接峰值功率和脉宽的增大, 焊点表面尺寸和熔深增加, 热影响区的晶粒尺寸增大。当热影响区出现纳米晶粒时, 单个焊点能承受的最大载荷呈增大趋势, 当晶粒长大至4 μm后, 单个焊点能承受的最大载荷呈减小趋势, 其原因为大晶粒的出现导致大量位错聚集, 成为微观裂纹源。离焦量主要影响熔深, 随着离焦量由-2.0 mm变化至-0.4 mm, 熔深逐渐减小, 而单个焊点能承受的最大载荷和表面尺寸变化较小。

为了研究激光功率对不锈钢与铜-镍镀层低碳钢激光焊点性能的影响, 采用300W的Nd∶YAG激光器焊接不锈钢与铜-镍镀层低碳钢, 用光学显微镜观察焊点并测量尺寸, 用万能拉伸试验仪测试焊点结合强度。结果表明, 随着激光功率的增加, 低碳钢一侧焊点截面的尺寸增加。在焊点边缘原镀层区域附近富集的铜会导致裂纹的产生, 而激光功率的变化并不能消除焊点边缘铜的富集。激光功率的增加, 焊接模式由热导焊向深熔焊过渡, 导致焊点的尺寸显著增加, 焊点的结合强度提高。该结果对于研究激光功率对铜镍镀层低碳钢/不锈钢激光点焊是有帮助的。

采用Nd: YAG激光脉冲对不锈钢薄板与铝合金板材进行点焊搭接试验, 研究了电流、脉宽对焊点熔深、焊点裂纹的影响, 测试并分析了焊点的结合强度。 研究结果表明, 焊点的熔深随着电流、脉宽的增大而增加, 且与电流、脉宽的乘积呈正相关关系; 焊点裂纹分表面宏观裂纹与内部显微裂纹, 表面宏观裂纹是由于Si的偏析及其低熔共晶, 在焊点熔池凝固收缩时产生了热裂纹。 内部显微裂纹是由于焊点的铝合金熔合区形成了铝铁金属间化合物所导致的脆性相裂纹。通过参数优化, 电流为120 A、脉宽为7 ms、离焦量为－3 mm时, 既能避免焊点宏观裂纹, 又能获得一定熔深; 熔合区域的金属间化合物厚度可控制在5 μm左右, 内部显微裂纹倾向较小, 3个焊点拉伸剪切力可达75.2 N。

为了研究5A06铝合金焊接接头的显微组织和力学性能,采用3kW的Nd:YAG激光器填充SAl-Mg5焊丝,对2mm厚的5A06铝合金板进行对接拼焊。焊缝的化学成分基本和基材相同,显微组织在靠近熔合线附近为细小致密的柱状晶,焊缝中心为细小的枝状晶,热影响区宽度为50μm~100μm,晶粒粗化不明显;接头的拉伸强度达到母材的93%以上,延伸率为基材的58%左右;断口位置为热影响区,断裂特性和母材相似,均为韧窝和撕裂棱混合型韧性断口。结果表明,在铝合金的激光焊接过程中,填充合适成分焊丝可以消除铝合金激光自熔焊时的凹陷、咬边等宏观缺陷,接头的综合力学性能得到极大改善。

为了研究ZL－114A铝合金YAG激光－熔化极惰性气体保护(MIG)电弧复合焊接接头性能，采用拉伸试验和扫描电子显微镜对其力学性能和显微组织进行了测试分析。由于焊接固有的快速冷却特性及进口4047焊丝中细化晶粒元素(Ti)的存在，焊缝金属组织普遍较铸造组织细小，而且与采用的焊接线能量有关；靠近熔合线附近的晶粒粗化及固溶相的析出导致其硬度陡降，成为所谓的“软化区”，是接头最脆弱部分，但其宽度及粗化程度较一般MIG电弧焊小，接头拉伸强度为母材的80%左右，断口呈脆性断裂特征。实验结果表明，采用适当的工艺参量，YAG－MIG复合焊接可以在较高的速率下得到高质量的焊接接头，是一种理想的铝合金高效焊接技术。