通过微合金C-Mn钢的焊接试验, 研究了不同保护气对激光焊接接头组织和性能的影响。结果表明, 在相同的激光焊接热输入条件下, N2、Ar、空气三种保护气焊接均可获得全熔透焊缝, 但N2气保护条件下焊缝区凹陷最为明显。焊缝区组织均以板条马氏体为主。空气环境下焊缝区形成少量针状铁素体, 夹杂物数量明显多于N2和Ar气保护下焊缝的, 且大尺寸的夹杂物比例较高。三种情况下, 焊接接头的平均显微硬度和强度均高于母材的, 但是空气环境下焊缝的平均硬度略小于N2或Ar气保护下焊缝的。

利用热处理炉对热轧抗拉强度700 MPa级Nb-Ti微合金钢的激光焊接接头进行了回火处理, 研究了回火温度对焊接接头各个微区显微组织和硬度的影响规律。结果表明, 未处理样品焊接接头各个微区的显微组织分别为焊缝区和粗晶区均为板条马氏体; 细晶区和混晶区均为铁素体和M-A组元的混合组织, 但细晶区的显微组织更为精细; 母材的显微组织为铁素体和沿着铁素体晶界分布的碳化物。当回火温度在400～500 ℃之间时, 焊缝区的硬度变化不明显, 均在310 HV左右, 随着回火温度的升高板条马氏体束之间析出的碳化物逐渐增多, 粗晶区的硬度出现明显的降低, 由未处理样品的350 HV降低至315 HV左右; 当回火温度达到550 ℃时, 焊缝区和粗晶区的硬度均出现陡增, 硬度上升幅度约为35 HV左右, 其主要原因为该区域中固溶的Nb、Ti和C元素发生了二次析出提高了其硬度; 当回火温度超过550 ℃至650 ℃时, 焊缝区和粗晶区的硬度均出现了明显的降低, 主要是由于板条马氏体发生了明显的再结晶。在本文所研究的回火温度范围内(400～650 ℃), 回火温度对细晶区和混晶区的组织和硬度影响不明显。

利用6 kW光纤激光器对1.5 mm厚冷轧800 MPa级双相钢进行激光拼焊试验，研究激光焊接接头的显微组织演变规律、显微组织对显微硬度及疲劳性能的影响规律。结果表明，焊接接头主要包括焊缝区（WZ）、粗晶区（CGHAZ）、细晶区（FGHAZ）、混晶区（MGHAZ）和回火区（TZ），其中焊缝区和粗晶区显微组织均为马氏体，但焊缝区内的原始奥氏体晶界保留着柱状晶的生长形态，粗晶区内的原始奥氏体晶界呈多边形生长；细晶区和混晶区均为铁素体和马氏体，但细晶区的显微组织更为精细；回火区主要由铁素体和回火马氏体组成。混晶区和回火区显微硬度均低于母材，共同组成了焊接接头的软化区。由于软化区尺寸相对较窄（0.4 mm）且硬度降低幅度低（~6.8%），拉伸断裂位置出现在母材。在应力比为0.1的拉拉疲劳条件下，母材和焊接接头的疲劳极限分别为545 MPa和475 MPa，疲劳断裂未出现在软化区。母材中的疲劳裂纹在铁素体与马氏体两相界面萌生并扩展；而焊接接头中的疲劳裂纹则在焊缝中的奥氏体晶界上或马氏体板条内萌生，沿着焊缝中心处柱状原始奥氏体晶界的交汇处切断马氏体板条束扩展。