选用铝合金顶盖满焊为研究对象，定量分析了芯环功率比对熔深、熔宽的影响规律。结合熔池匙孔动态行为，阐述了可调环模激光有效抑制金属飞溅的机理。同时采用光学相干断层扫描测量技术，实时测量了匙孔深度的波动，定量评价了焊接稳定性，并获得了最佳工艺窗口。结果表明，在150 mm/s的焊接速度下，当芯环功率比为1∶2~1∶3时，匙孔深度最稳定，且飞溅率最低。研究结果为进一步提高铝合金可调环模激光焊接质量提供了理论指导和实验依据。

对SUS316不锈钢激光摆动焊接工艺进行研究，在不同摆动振幅、频率、焊接速度、激光功率、离焦量下测试激光摆动焊接焊缝成形，并对比不同摆动方式下不锈钢搭接接头的焊缝成形及机械性能。结果表明: 当垂直振幅≥0.15 mm时，可以获得成形较好的矩形焊缝；摆动频率过低容易出现“齿状”焊缝，过高则容易产生咬边，当频率为300～400 Hz时，可以获得成形良好的焊缝；摆动频率与焊接速度的比值不小于10时，有助于消除“齿状”；激光功率、离焦量主要影响焊缝的深度与宽度。相对于不摆动焊接，摆动焊接获得的接头强度更高，激光摆动焊接1 mm厚不锈钢搭接接头，焊缝宽度约1 mm时，接头抗拉强度达698 MPa，约为母材的1.34倍。

鉴于激光修调系统对电源输出电压精度及纹波的需求，提出了一种正负输出电压同步调节的电路方案，设计了镜像电流源控制的调压电路并研制出了电源样机进行调试。该电源结构简单，实现了高精度电压调整功能，具备了低纹波特性，满足了激光修调系统对电源电压低纹波、高稳定性的使用要求。试验结果表明，设计的电源实现了高精度可调并具有5 mV以下的低纹波输出，符合激光修调系统对电源的需求。

利用场效应管和精密运算放大器组合，改变半导体激光器电流控制输出光功率变化的特性，研发了一种半导体激光器电源控制系统，电源实时数据采集，多路电流输出，反馈调节稳定。采用主动控温策略设计，实时采集温度，与设定温度比较控制风扇转速，保证温度恒定，进一步保证激光器输出光功率稳定。试验表明，电源控制系统电流在0~20 A精密可调，调制频率达50 kHz，输出激光功率误差控制在±2%，具有高频调制性能好、输出稳定、主动控温等优点。

采用MOPA纳秒脉冲激光器对316不锈钢进行焊接, 探索脉宽、频率及焊接速度对焊缝成型的影响, 并对纳秒脉冲激光焊接的模式及机理进行了分析。研究表明, 采用纳秒脉冲激光在高频下焊接316不锈钢可以得到表面光滑、无气孔缺陷的焊缝, 频率是影响焊接的最大因素；当脉宽为30~120 ns时, 熔深随频率增加而增大, 在中心频率处获得最大值, 随后逐渐减小；当脉宽为200~500 ns时, 脉宽随频率(＞100 kHz)增大而减小；由焊缝截面形貌分析可知, 随频率变化存在两种焊接机制, 即热导焊和深熔焊；针对不锈钢薄板材料, 在长脉宽、高频率下以热导模式进行焊接, 可获得良好成形。

有机发光显示屏(Organic Light Emitting Display, 简称OLED)是一种具有诸多优点的显示器, 目前被广泛应用于电子设备中, 但其使用寿命极易受水汽及氧气的影响。采用激光封装能有效解决这一问题, 但玻璃焊接存在裂纹、气孔等缺陷。本文采用大族激光完全自主研发的WFD100焊接系统, 借助测温仪研究了激光功率对焊缝形貌及焊接过程中温度变化的影响。结果表明: 在合适的热输入工艺参数下, 能获得成型良好的接头形貌, 随着激光功率的增大, 接头出现裂纹缺陷。

介绍了绿光激光器的发展现状及应用前景,对绿光激光焊接工艺进行了研究,并与传统近红外激光焊进行对比。在不同激光峰值功率、脉冲宽度下,测试激光焊接紫铜的焊缝成型。结果表明,随着激光峰值功率、脉宽的增加,绿光激光焊接紫铜的焊缝熔深、熔宽随之增加。绿光激光焊接紫铜最大熔深0.5 mm,由于光斑较小,更适合0.2 mm紫铜搭接焊。相比传统近红外激光焊接,绿光激光焊接焊点一致性良好、表面光滑美观、无飞溅。

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915 nm的半导体激光与1 070 nm的单模光纤激光复合焊接3003铝合金, 研究发现当热传导机制占主导作用时, 可以改善熔池的流动状态, 有利于内部气泡的上浮, 获得良好的焊缝成形。复合焊后焊缝较单一光源的焊缝熔深、熔宽要大。通过改变半导体与光纤激光热输入的不同能量配比, 可获得四种焊缝截面形貌, 并对焊缝形成机理进行了详细分析。