热塑性塑料的激光透射焊接以其优良的焊接质量、易于控制、可焊接微小零件等诸多优点成为人们研究的热点。国外在激光透射焊接产业化和专利申请方面已经比较完善,但可能是处于保密的考虑发表的研究论文并不多;国内现已认识到了热塑性塑料激光透射焊接的广阔应用前景,但是国内对于该课题的具体研究还非常少,无论是理论、专利申请还是产业化方面都无法与国外相比。因此,开展激光透射焊接热塑性塑料研究有着重要的理论意义和巨大的实际应用价值。本文根据热塑性塑料的激光透射焊接机理,采用实验和数值模拟相结合的方法,以透明PS和PVC为研究对象,进行了较为系统的研究:首先,采用正交实验方法,对透明PS之间和透明PVC之间分别进行了激光透射焊接,找到了其最佳工艺参数组合;研究了各工艺参数对焊接强度和焊缝宽度的影响大小,分析结果发现各工艺参数对PS之间焊接强度的影响大小顺序为:焊接速度＞激光器平均功率＞光斑直径＞焊后保压时间＞激光器频率＞夹具夹紧力;各工艺参数对PVC之间焊接强度的影响大小顺序为:焊接速度＞激光器平均功率＞激光器频率＞焊后保压时间＞光斑直径＞夹具夹紧力,为提高焊接质量提供了工艺上的指导;另外,对PS和PVC两种不同塑料之间成功地进行了激光透射焊接,得到了其最优工艺参数,并进行了定量分析,发现各工艺参数对PS和PVC之间焊接强度的影响大小顺序为:焊接速度＞夹具夹紧力＞光斑直径＞激光器平均功率＞激光器频率＞焊后保压时间;从焊接强度和外观质量两方面,对黑漆吸收剂和Clearweld吸收剂焊接的样品进行了比较,发现Clearweld吸收剂焊接的样品在焊接强度和外观质量上均优于黑漆吸收剂焊接的样品;对焊接过程中出现的黑色焦黄色焊缝、焊缝凸起和焊接断裂现象进行了分析。其次,采用有限元的方法,建立了比较适合于热塑性塑料激光透射焊接的传热和热力耦合数值模拟计算模型,模拟了热塑性塑料激光透射焊接的温度场、应力场,讨论了焊接速度、激光平均功率和光斑直径对温度场和应力场的影响,发现模拟结果与实验结果比较吻合。通过数值模拟可以对焊接过程熔池的尺寸加以控制,优化焊接工艺参数,为研究焊接机理提供了新的方法,为提高焊接精度提供了依据。