激光-MAG复合焊接由于其大熔深、高效率的焊接特点，广泛应用于厚壁构件的焊接中。由于激光-MAG复合焊接既包括MAG电弧热源，又包括激光热源，所以其焊缝形貌呈现为上宽下窄的“高脚杯”状，上部较宽的为电弧作用区，下部较窄的为激光作用区，这种焊缝形貌尺寸不均匀性较大。而且，由于激光作用区深且窄，容易产生气孔缺陷。为此，本文提出激光-MAG复合摆动焊接的方法，建立了激光-MAG复合同步摆动焊和摆动激光-MAG复合焊两套试验系统，对比研究了这两种摆动式焊接方法的工艺特性，重点分析了摆动幅度和摆动频率对焊缝成形的影响，确定优化的工艺参数范围。从电弧形态和熔滴过渡方面，研究了摆动式焊接的焊接稳定性。从气孔和组织性能方面，深入分析了摆动激光对于熔池的搅拌作用。激光-MAG复合同步摆动焊是依靠机器人的运动，从而实现复合焊接装置的同步往复摆动，因此最大摆动频率为6Hz。试验结果表面，激光-MAG复合同步摆动焊能有效较低焊缝截面尺寸不均匀性，但会在一定程度上减小熔深。在1m/min的正常焊接速度下，只有达到极限摆动频率6Hz时，才能保证焊缝截面形貌的连续性和对称性，可用参数范围受限。此外，由于电弧摆动过程中摆动速度的变化使焊丝干伸长发生变化，易造成熔滴过渡的不稳定。基于激光扫描振镜建立的摆动激光-MAG复合焊接系统，光束摆动频率最高可达80Hz，可用参数范围广。因为只有激光参与摆动，且摆动激光对MAG电弧形态和熔滴过渡影响不大，焊接稳定性高。试验发现，光束摆动频率高于6Hz时，摆动频率再增大对焊缝成形的影响已不再明显，摆动幅度的增大会明显降低焊缝熔深。摆动激光将焊缝熔深从指状变为碗状，避免了柱状晶对生造成的低熔杂质的偏聚。激光的摆动频率对焊缝气孔分布与组织形态都产生了较大的影响。激光摆动频率在10~20Hz时，焊缝中的气孔数量显著减少，激光摆动频率高于40Hz时，摆动激光对熔池的搅拌作用过强，气孔增多。激光摆动频率为20Hz时，束流搅拌作用使柱状晶生长发生偏折，80Hz时，柱状晶碎片化。摆动焊接过程，已凝固焊缝发生重熔，重热作用使马氏体变成回火马氏体。组织形态的改变使焊缝的冲击韧性提高了30%，但对静载拉伸强度影响不大。