汽车轻量化作为“十三五”规划重要课题,对提高燃油经济性和降低CO2排放具有重要意义。钢-铝混合车身结构可以满足车身轻量化的要求,但是钢-铝合金材料性能相差大,在焊接中容易在焊缝内部产生微观孔洞,影响焊接接头的力学性能。通过三维X射线断层扫描技术,可以在不破坏试件的条件下获得更精确的钢-铝激光焊接成型焊缝内部微观孔洞的三维特征分布。本文重点研究钢-铝熔钎焊微观孔洞的三维特征,探究微观孔洞与机械性能、焊接工艺参数之间的关系。通过钢-铝激光熔钎焊工艺试验和X射线断层扫描,研究了焊缝微观孔洞的三维特征以及微观孔洞的形成机理。使用数理统计的方法分析微观孔洞体积、数量、圆整度的分布特点。研究结果表明:熔深越深,孔洞数量越少,最大孔洞体积越大。熔池内部微观孔洞绝大多数为圆整度较高的泡沫型微小孔洞,大体积孔洞由泡沫型小孔洞聚集融合形成,大多数试样的最大孔洞体积在e-4mm3数量级。对钢-铝激光焊接试样进行了力学性能试验,分析了微观孔洞三维特征与力学性能的关系,结果发现大体积孔洞数量、最大孔洞体积对力学性能影响显著。运用响应面方法,建立了孔洞三维特征整体渴求值与激光焊接工艺参数的二次多项式回归方程,研究了大体积孔洞、最大孔洞体积与激光功率、激光焊接速率、离焦量、保护气体等因素的关系,总结了不同激光焊接工艺参数对微观孔洞的影响规律。通过试验验证所建立的回归方程能准确预测钢-铝焊接接头质量,能求取最佳激光焊接工艺参数,提高焊接效率。