近年来,激光焊接由于其独特的优点逐渐取代传统焊接工艺并广泛地应用于汽车、飞机、船舶、电子等各个领域。由于激光焊接对焊接参数及工件装配的精度要求极高,细微的误差即可导致严重的焊接缺陷,因此随着激光焊接技术在各个行业的全面普及,对其加工过程的质量监控显得尤为重要。特别是在中厚板焊接领域,激光深熔焊焊缝熔深及焊缝形貌的监控问题具有重要的研究意义。针对激光深熔焊焊缝形貌的监测问题,本文搭建了等离子体光电信号同步检测试验系统,设计试验参数,基于小孔内部压力平衡条件分析了小孔振荡和小孔深度的关系。在此基础上基于小孔行为与等离子体行为的耦合性以及等离子体振荡特征与等离子体电信号波动特征的一致性利用希尔伯特-黄变换分析方法分析了A304不锈钢在激光自熔及对接焊接过程中等离子体电信号振荡频率与焊缝熔深之间的关系。发现等离子体电信号振荡频率随着焊缝熔深的增加而减小,并且在不同的焊接材料及接头形式条件下,等离子体电信号振荡频率与焊缝熔深之间的关系有所不同。另外,针对激光对接焊接过程中焊缝偏移的问题,本文结合高速摄像技术,搭建了等离子体双路电信号检测试验系统。对A304不锈钢在不同激光焦点偏移和工件偏移条件下的对接焊接进行了试验研究。分析了激光焦点偏移、工件偏移对焊缝形貌、等离子体倾斜角度及等离子体双路电信号的影响。发现等离子体的倾斜角度与等离子体双路电信号的差值有一定的相关性,等离子体的倾斜角度可以反映焊缝的偏移。