不锈钢轨道客车以其车体轻、能耗低、耐腐蚀、安全性好、使用寿命长及综合成本低等优势成为轨道车辆的首选。本文选用材料为轨道客车车体中用量较大的SUS301L不锈钢。SUS301L奥氏体不锈钢以其良好的塑性变形能力、耐蚀性和韧性以及优良的高、低温机械性能目前已经成为发达国家轨道车辆普遍采用的材料。针对不锈钢车体生产工艺过程中存在的问题,提出采用激光焊接技术来替代电阻点焊工艺。本文主要研究了SUS301L奥氏体不锈钢激光焊接头的组织与力学性能,焊接参数对接头组织与力学性能的影响规律以及不锈钢激光焊温度场的分布特点,得到以下结论：(1)不锈钢激光焊接头成形美观,组织致密,主要由焊缝区、热影响区和母材组成。其中焊缝区边缘主要为粗大的柱状晶,焊缝中心为树枝晶；热影响区较窄,具有晶粒粗化的特点,距焊缝越近,晶粒粗化越明显。母材和焊缝的相组成主要为奥氏体和少量的铁素体。(2)显微硬度试验结果表明,接头的显微硬度分布不均匀,其中焊缝区的显微硬度高于HAZ的显微硬度,但低于母材的显微硬度。拉伸试验结果表明,接头的断裂模式有两种：热影响区断裂模式和结合面断裂模式。通过断口形貌的显微分析,断口表面存在大量的韧窝。(3)随着激光功率的增大,焊缝正面的焊道宽度增加,正面和背面颜色变化加深；热输入量增大,使柱状晶区的宽度增加,柱状晶的平均宽度也呈现增大的趋势；金属熔化量的增多导致焊缝的熔深、熔宽增大；拉伸试样接头的有效截面积增大,使接头的拉剪力增大。(4)随着焊接速度的增大,焊缝正面的焊道宽度减小,正而和背面颜色变化变浅；热输入量减小,冷却速率增大,焊缝中心的晶粒尺寸减小,同时柱状晶获得长大的时间变短,导致柱状晶的宽度也不断减小；焊缝的熔深、熔宽随之减小；接头的有效截面积减小,从而使接头的拉剪力减小。(5)随着离焦量的增大,焊缝的正面焊道宽度减小,背面颜色变化变浅；焊缝中心的晶粒尺寸减小,同时柱状晶的宽度也有减小的趋势；焊缝的熔深、熔宽减小；接头的拉剪力有减小的趋势。(6)采用二次正交优化设计试验方法,得到接头拉剪力和焊缝熔深的回归方程,并分析、研究了焊接参数对拉剪力和熔深的影响规律,最后利用Matlab软件得到最优参数为：激光功率2.0kW、焊接速度22mm/s、离焦最0.5mm。(7)温度场模拟结果表明,热源前方的等温线密集,表明该区域的温度梯度大;热源后方的等温线较疏松,表明该区域的温度梯度较小。各节点的热循环曲线图显示,激光焊加热速度高,高温停留时间短;随着热源的离开,温度度迅速下降。沿路径的温度分布曲线表明,节点离焊缝表面中心越远,峰值温度越低。模拟得到的熔池形貌与实际熔池形貌基本吻合。