本课题针对复合板焊接时,复层中合金元素渗入基层形成脆性相,产生焊接裂纹;复层金属被稀释,其特定性能降低,如耐蚀性;以及基层和复层线膨胀系数、热导率差别较大,焊接接头附加焊接应力大,焊缝容易开裂等难点,选择C276/A36热轧复合板进行了激光焊接工艺试验,复合板总厚为9mm,其中复层C276厚2mm,基层A36厚7mm。研究了不同焊接顺序、不同激光功率和焊接速度对焊接接头组织和性能的影响。通过3D视频显微镜、光学显微镜、扫描电镜等分析手段研究了焊接接头的组织、元素分布、断口形貌,通过拉伸试验、弯曲试验、硬度试验分析了焊接接头的力学性能,通过电化学试验分析了接头的耐蚀性能。试验结果表明:先焊C276复层后焊A36基层时较佳工艺参数为,焊C276复层的激光功率为3000W,焊A36基层的激光功率为5500W,焊接速度均为30mm/s;先焊A36基层后焊C276复层时较佳工艺参数为,焊A36基层的激光功率为5250W,焊C276复层的激光功率为3250W,焊接速度亦均为30mm/s。C276侧焊缝组织为从熔合线上的联合晶粒上,沿垂直熔合线方向向焊缝中心生长的细小针状晶粒,焊缝中心有少量树枝状等轴晶。A36侧焊缝组织为板条马氏体。沿焊缝中心垂于板面方向上,各元素分布在两焊缝交界处存在突变现象;在垂于焊缝平行板面方向上,各元素分布在熔合线处同样存在突变现象。母材的平均抗拉强度为621.1MPa,先焊C276复层后焊A36基层时,较好的工艺参数下的接头的平均抗拉强度为615.6MPa,为母材的99%;先焊A36基层后焊C276复层时,较好的工艺参数下的接头的平均抗拉强度为607MPa,为母材97%。可见,在合适的激光焊工艺参数下,按先焊C276复层后焊A36基层的焊接顺序还是先焊A36基层后焊C276复层的焊接顺序,所焊接头的抗拉强度相差不大且与母材的抗拉强度相近。对母材及按不同焊接顺序所焊的焊接接头进行弯曲试验,发现C276复层和A36基层之间均没有剥离现象,焊缝也没有裂纹出现,弯曲性能良好。先焊C276复层和先焊A36基层时的接头硬度分布类似。焊缝中心处沿垂直于板面方向,A36侧硬度明显高于C276侧,在两侧焊缝的交界处,硬度曲线出现陡升突变,在C276侧沿平行于板面方向,从焊缝中心往母材方向,硬度逐渐升高;在焊缝交界处沿平行于板面方向,从焊缝中心往母材方向,硬度曲线呈先少量上升,然后逐渐下降;在A36侧沿平行于板面方向,从焊缝中心往母材方向,硬度逐渐下降。在本课题确定的激光焊工艺参数范围内,激光功率和焊接速度对硬度没有明显影响。母材C276/A36复合板的复层C276及焊接接头的复层面C276一侧距表层0～1.5mm范围内,母材C276复层和焊接接头的C276复层面的耐腐蚀性能相当;固溶处理温度在1050℃～1150℃的范围内,固溶温度对母材C276复层和焊接接头的C276复层面的耐腐蚀性能影响不大。