不锈钢因为其优良的耐腐蚀性能以及能满足工业上对于低成本的要求,已经广泛应用于各个领域,同时为减轻自身重量、降低成本、节约资源、实现资源最大化利用,需要采用薄壁结构,但是薄壁构件刚性差,在焊接后容易发生变形,影响使役安全性。激光焊接虽然有利于减小加工过程中产生的变形,但依旧会受到变形较大的困扰。在上述背景条件下,为抑制薄壁构件激光焊接时所遇到的难以克服的典型问题,本文搭建了一套涵盖高速摄像设备在内的用于激光高速自熔焊接的试验平台,并以0.6mm厚的316L不锈钢薄板为研究对象完成了试验及分析。(1)介绍激光焊接的发展情况和应用领域、主要特征、两种典型焊接模式以及几种主要的工艺技术,描述了国内外各位学者在激光焊接薄板材料方面的各项重要成果,搭建了涵盖高速摄像仪器在内的用于激光高速自熔焊接的试验平台。(2)通过正交试验和单一变量试验方法,研究不锈钢薄板激光高速自熔焊接的面外变形状况,测量焊后工件的变形量,主要分析焊接速度、激光功率、离焦量和气流量对角变形以及纵向挠曲变形的作用规律,提出相关改进策略,进行各工艺参数优化,得到变形量非常小的样件。(3)通过正交试验方法,研究不锈钢薄板激光高速自熔焊接的焊缝表面成形状况,主要分析焊接速度、激光功率、离焦量和气流量对焊缝成形方面的作用规律,对接头进行显微硬度测量和拉伸强度测试,提出相关改进策略,进行各参数优化,得到成形良好的相应样件。(4)借助高速相机拍摄系统,从熔池流动方面分析参数与变形以及焊缝成形的关联,着重于从熔池尺寸角度探讨速度以及激光功率等相应变化时所产生的差异。