采用激光电弧复合焊技术焊接了T91耐热钢, 在750 ℃下对焊接接头进行了不同时间的高温时效处理, 研究了焊缝、热影响区及母材的组织演化, 并对析出物进行了分析。结果表明, 随着高温时效处理时间的增加, 焊缝中的晶粒逐渐增大, 马氏体板条宽度增加并逐渐碎化为亚晶结构, 析出物逐渐粗化并向晶界或亚晶界聚集, 显微硬度逐渐减小。不同时效处理时间下的焊接接头均断裂于母材。

激光双MIG（熔化极稀有气体保护)电弧复合焊具有熔深大、熔敷效率高、焊接质量好等特点，然而由于其耦合机理复杂，给应用带来了一定的困难。基于电磁场理论提出了激光与双电弧耦合机制，当激光光致等离子体中间部位的电子受到两个电弧产生的洛伦兹力和电场力相差较大时，等离子体两端的电子分布会不均匀，这使得一端电弧发生弯曲，沿焊丝轴向的促进力减小，熔滴过渡困难。当激光光致等离子体中间部位的电子受到两个电弧产生的洛伦兹力和电场力大致平衡时，电子能够比较均匀地分布在等离子体的两端，吸引稳定电弧，利于熔滴过渡。采用高速摄影系统和电信号采集系统研究激光双MIG电弧复合焊接过程，结果表明：当工艺参数不合适时，电弧发生弯曲，导致不稳定的大颗粒过渡和短路过渡；当工艺参数合适时，两个电弧根部被固定在激光光致等离子体的下部，形成稳定的射流过渡。

激光复合焊接综合了激光焊和电弧焊的优点，使其成为船用大厚度钢板高效焊接最有前景的方法之一。研究了船用钢板的高功率CO2激光焊接工艺，重点分析了保护气体成分对焊缝化学成分的影响，激光与电弧间距对焊接过程稳定性的影响。在工艺参数优化的基础上实现14 mm厚10Ni3CrMoV钢板的高功率激光T型结构焊接。获得的焊缝通过X光探伤检验，没有发现裂纹，存在少量不连续的小气孔。采用光学显微镜分析了焊接接头微观组织，结果表明，微观组织显示了焊接接头较好的综合力学性能，尤其是经历重熔与热处理后的焊缝组织发生明显细化。测试了焊接接头不同部位的硬度，焊接接头最大硬度小于360 HV，符合船用技术要求。

焊接是管线建设的关键技术之一,随着我国管线钢的快速发展,越来越需要匹配的焊接技术来满足管线的建设。分析了激光焊在管道焊接中的优缺点,并采用高功率激光焊接设备,对板厚为16 mm的X52管线钢进行焊接,X射线探伤检测焊缝无裂纹,采用光学显微镜分析了焊接接头的焊缝结晶特性和微观组织。根据美国石油学会标准API SPEC 5L管线钢规范,对焊接接头进行了力学性能试验。结果表明:焊接接头的抗拉强度达480 MPa,断于母材;180°接头弯曲未出现裂纹;-20 ℃焊缝金属冲击韧性CVN=279 J,熔合区冲击韧性CVN=282 J,热影响区冲击韧性CVN=212 J,焊接接头的最大硬度分布在焊缝下部,为270 HV左右。研究表明,各项性能均满足管线钢焊接的要求。