近年来，随着激光技术的成熟，激光加工在工业上的领域越来越广泛。厚板焊接由于其自身焊接特性，焊接工艺处理上一直是一个难点。传统的焊接方式由于焊接速度慢、焊接热影响区大、焊接后有变形以及焊接过程不灵活等诸多原因，导致无法得到质量良好的焊接接头。而激光焊接具有能量集中、热影响区小、焊接速度快等优势，在处理这些问题上效果很好。激光技术不断的发展促使更多种类的激光器的发明，激光加工头作为激光加工系统中非常重要的组件自然要满足激光器的加工需要。本文通过分析激光高斯光束的传输特点、以光纤激光器为前提初步设计了一款涵盖包括QBH连接系统、准直系统、聚焦系统、保护镜系统、风刀等多个模块的激光焊接加工头，最后设计一个与机器人的连接模块，满足产品在在各个工位上的焊接。在搭建好的焊接平台上，本文对20mm厚不锈钢进行窄间隙光纤激光填丝焊接工艺性能实验研究，首先通过焊接速度、送丝速度、离焦量、焊丝温度等诸多工艺参数的优化选择，并得到最佳焊道形貌。再对坡口尺寸、坡口形状进行设计，确定最佳的坡口，进行焊接对比试验，通过金相显微镜和扫描电子显微镜对其焊接接头进行微观组织观察，分析焊缝裂纹和焊缝气孔产生的原因,并总结出解决的办法。最后进行产品化实践，由以上试验参数为工艺基础，焊接CCS线圈盒，得到焊缝内部无气孔、裂纹缺陷的产品。对焊接接头进行硬度和力学性能分析，焊接接头在热影响区硬度最大，对CCS线圈盒进行X射线检测，达到了焊接要求标准，并可用于实际生产。