不锈钢和钛及钛合金是重要的工程材料,在航天航空,工程机械,化学工业以及医疗设备生产领域发挥着重要的作用。随着科学技术和社会生活的不断发展,人们对工件产品的性能需求得到了提升。材料的单一使用已经无法满足生产和生活,因此,复合结构的使用是解决该难题的关键。研究发现物化性质的差异是实现不锈钢和钛合金有效连接的最大难题。因此,本课题从偏移量、中间层以及二者复合作用等方面研究了301L/TA2激光焊接头的组织和性能,对进一步的研究和实际应用具有重要的意义和价值。本文通过脉冲激光焊接技术对异种材料301L不锈钢和TA2工业纯钛进行熔化连接,分别研究了焊接参数（脉冲频率、脉冲电流、焊接速度、脉冲宽度）,激光偏移量（-0.3 mm、0 mm、+0.3 mm）以及激光偏移量和中间层铜的复合作用对焊缝形貌、组织以及性能的影响。首先,采用光学显微镜,扫描电镜及能谱分析仪,电子衍射仪研究了焊缝的组织及化学成分。然后,利用显微硬度测试仪和电液伺服万能试验机分别测试了接头的显微硬度和抗拉强度,电化学测试仪研究了接头的耐腐蚀性能。最后,利用响应面分析法（Response Surface Analysis,RSA）对激光焊接参数进行了全面的参数优化。试验的主要结论如下:（1）随着脉冲电流、脉冲宽度以及脉冲频率的增加,焊缝熔深和熔宽增加,焊缝表面出现少量飞溅。然而焊缝熔深熔宽随着焊接速度的增加而减小,相邻焊点之间的距离随着脉冲频率逐渐的增加而减小。脉冲宽度和脉冲电流对焊缝熔深熔宽的影响比脉冲频率和焊接速度的影响更为显著。（2）当无中间层进行脉冲激光焊接时,组织分析表明焊缝区生成了大量的铁钛脆性金属间化合物（Fe2Ti、Fe Ti）,脆性化合物的存在提高了焊缝区的硬度值。当偏移量为+0.3 mm时,接头通过母材熔化和元素扩散两种方式连接在一起,两种方式的复合降低了脆性相的生成,提高了接头的强度。硬度试验表明焊缝区的硬度值要高于两侧母材。拉伸试验结果表明偏移量为+0.3 mm时,接头抗拉强度较高,断裂面较为光滑且呈现河流花样,为典型的脆性断裂。电化学测试表明偏移量为-0.3 mm时,接头具有较好的抗腐蚀能力。（3）当添加Cu作为中间层进行脉冲激光焊接时,组织分析表明焊缝区生成的铜铁固溶体以及铜钛化合物,引起了焊缝硬度值的大幅度波动且提高了接头的抗拉强度。拉伸试验结果表明添加中间层的接头强度优于未添加中间层的接头强度,且偏移量为0 mm时,接头抗拉强度较好,断裂面较为粗糙且存在部分韧窝区域。电化学测试表明添加中间层的接头耐腐蚀性优于未添加中间层的接头耐腐蚀性,且偏移量为0 mm和+0.3 mm时,接头具有较好的抗腐蚀能力。RSA表明301L/Cu/TA2接头激光焊接的最佳优化方案为脉冲频率6.00 Hz、脉冲电流110.16 A、焊接速度197.70 mm/min、脉冲宽度9.00 ms。