塑料作为一种新型材料，由于其优良的性能及充足的来源，得到了越来越广泛的应用。工业上有时需要制作许多复杂形状的塑料制品，无法都通过模具注塑来完成。传统的塑料连接方法存在诸多缺陷。激光焊接由于其先进、高效、无污染等优点，在工业领域作为一种可靠的生产方式已被广泛接受，同时亦能够很好地适应塑料件连接的要求，弥补各种传统连接方式的不足。因此，开展激光透射焊接热塑性塑料的研究有着重要的理论意义和巨大的实用价值。本文根据激光透射焊接的机理，采用工艺实验和数值模拟相结合的方法，以PMMA材料为研究对象，进行了较为系统的研究。首先，分析了影响焊接质量的主要影响因素，并选取激光功率、焊接速度、光斑直径和脉冲频率为主要研究参数，采用正交实验设计方法，设计了工艺实验流程，进行了工艺实验。测试焊接件的焊接强度和焊缝宽度，采用极差法进行分析，找到了试件的最佳工艺参数组合。接下来分别分析各因素对焊接强度和焊缝宽度的影响程度，发现激光和焊接速度对焊接强度影响较大，光斑直径和焊接速度对焊缝宽度影响较大。为实际应用中在不同情况下，指明了所需要着重考虑的因素。其次，采用有限元模拟的方法，利用ANSYS软件，对塑料的激光透射焊接过程进行了有限元分析。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计算模型，模拟了塑料激光透射焊接过程的温度场和应力应变场，进一步深入研究该过程的温度变化以及材料属性变化。通过数值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理论依据。