转向架构架是轨道车辆重要的部件之一，多为中、厚板箱型梁焊接结构。目前长春客车股份有限公司转向架构架焊接主要是采用自动和半自动熔化极活性气体保护焊，生产成本低，焊接工艺成熟。现存在的主要问题是，焊接前期准备工作量大，打磨等焊接前清理工作占用了大量时间，导致了生产效率低下；构架焊缝多、热输入量大、残余应力复杂、焊接变形大，造成一定的安全隐患；焊接、打磨产生大量烟尘及有害气体，严重污染环境。激光电弧复合焊接是一种高效、优质的新型焊接方法。它是利用激光和电弧作为双重热源，以其熔深大、热输入低、焊接速度快、间隙适应能力强等优点可以有效地解决转向架构架焊接生产的上述问题，在中、厚板焊接上优势更为明显。本文采用激光-电弧复合多层焊技术对10mm、12mm、16mm厚低合金高强钢（S355J2W）板对接接头和T型接头采取不同工艺进行焊接。通过改变激光功率、电弧电流、焊接速度以及焊接层数研究其对焊缝成型和焊缝质量的影响，确定合适的焊接工艺参数。采用三层三道焊接工艺可获得较为理想的焊接接头，焊缝熔透，无欠添充、咬边等焊接缺陷。通过光学显微镜观察了激光-电弧复合多层焊焊接接头的宏观相貌，比较了各区域的特点，分析了焊缝区经历多次热循环后的组织特点及焊缝下部由于焊缝尺寸小造成熔池凝固过程中晶粒对生生长成为焊缝的薄弱环节的原因。对激光-电弧复合焊接头硬度进行了测试，硬度最高区域为热影响区，其次为焊缝区，硬度均高于母材，焊缝下部硬度高于焊缝上部。对焊接接头进行侧弯180°后，部分试样出现微小裂纹，从理论上分析了裂纹产生原因及微裂纹出现位置。在不同温度下对母材及焊缝进行冲击试验，母材冲击性能稳定，焊缝的冲击功低于母材，对冲击断口形貌特征进行分析，解释了断口中出现的韧性断裂与解理断裂的原因，并对母材中第二相粒子进行分析。通过疲劳试验给出激光-电弧复合焊焊接接头的疲劳性能，结合断口微观形貌分析了裂纹源出现原因及扩展规律。