T2紫铜具有耐腐蚀性强、成形美观、导电导热性能好等特点;SUS304奥氏体不锈钢具有很好的耐蚀性和抗拉强度。T2紫铜和SUS304不锈钢组成的异种焊接接头在航天、汽车、电气等领域得到了广泛的工业应用。本文针对目前这两种材料激光焊接过程容易出现的未焊合、组织成分不均匀等问题,进行了改变激光光束偏角和外加交变磁场的激光焊接工艺实验研究。本研究进行了光束垂直入射和激光光束偏向钢侧10°这两种光束入射角度下的激光焊接工艺,并对这两种激光偏角下的焊缝成形、熔合区界面形貌、焊接接头成分分布、焊接接头力学性能进行了对比研究,发现激光光束偏向钢侧10°时,光束在焊缝下部偏移至铜板侧,呈现出倾斜的焊缝横截面形貌,且焊缝中铜的熔化量明显增多,而铜熔化量的改变对焊接接头产生了显著影响。铜熔化较多时,焊缝填充更加饱满,有效减少了未熔合的缺陷,焊缝中成分、元素和显微硬度的过渡更加平缓,铜侧接头界面结合更好,断口处发生颈缩,延伸率增大,焊缝强度高于铜母材的强度;而光束垂直入射的焊缝试样铜熔化量极少,在铜侧接头界面处焊缝成分、显微硬度急剧变化,铜侧呈现锯齿状的钎接界面,由于铜熔化不足,焊缝成形容易出现缺损,甚至出现未焊合的缺陷,导致焊缝性能不稳定。因此可以通过调控光束偏角来调控焊接接头质量。对焊缝中各种组织的硬度进行测量,建立了铜-钢接头组织和显微硬度的相互映射关系。对于焊缝成分不均匀的问题,本研究施加纵向交变磁场,进行了关于磁场频率和励磁电流(磁感应强度)的全因素实验,并分析了不同磁场参数对接头成形、焊缝熔宽、焊缝成分、焊接过程稳定性、接头力学性能等的影响,发现在一定的参数范围内交变磁场能增大焊缝熔宽,提升焊缝成分分布均匀性,并保证焊缝铜侧界面成分平稳过渡。研究发现磁场频率100-150Hz、磁感应强度18mT等参数能导致焊缝熔宽变宽,在磁场频率150Hz参数下焊接接头的成分均匀性有很大改善,焊缝中铜含量增多,条状和块状富铁相消失。对于交变磁场作用下铜-钢异种焊接接头的性能,本研究进行了拉伸测试、显微硬度测量和电化学腐蚀试验。交变磁场加入后,焊接接头的抗拉强度和伸长率均明显增大,在磁感应强度18mT、磁场频率为100Hz-200Hz参数作用下,铜-钢异种接头的抗拉性能的提升最为显著。焊缝的显微硬度值取决于焊缝区的成分分布,随磁感应强度增大,焊缝成分更均匀,显微硬度标准差明显降低,18mT时焊缝区域显微硬度标准差最低,焊缝均匀性最好。材料自腐蚀电流密度在18mT取得最小值,在该参数下接头抗腐蚀性能最好。建立了参数-成形-成分分布-性能的映射关系。为分析造成这些变化的原因,对磁感应强度18mT、不同磁场频率下的焊接过程拍摄高速摄像,发现交变磁场作用下熔池宽度、长度、面积均明显增大,烁亮区面积变化不大,熔池流动加剧,金属飞溅物被明显抑制,从而使焊缝熔宽增大,促进了成分均匀性和接头强度的提升,也证明了磁场频率150Hz确实是非常好的调控参数。