在微波和毫米波功率放大器中，由于其工作环境的特殊性，大量使用难熔金属材料，如钽和钼等难熔金属在行波管阴极组件中的应用。采用传统的电阻焊方法很难将这些难熔金属牢固连接。近些年来，伴随着激光技术的快速发展，激光焊接在微波和毫米波功率放大器中的应用也越来越广泛。激光作为焊接热源具有加热面积小，能量密度大，能精确地控制加热时间和热量输入等优点，这些优点使它成为焊接难熔金属的首选方法。本文采用脉冲激光焊接技术，对钽钼异种金属激光搭接焊工艺特性进行了研究，并通过添加不同的过渡层金属Ni和Pt设计三种搭接接头，分析钽钼异种金属激光搭接焊的工艺特性，旨在提出一种适合钽钼异种金属激光焊的工艺。对三种不同搭接接头的焊点形态、显微组织、冶金行为和焊接缺陷进行了分析。在此基础上，对三种不同接头的力学性能进行了综合测试和比较，并进一步分析了三种不同接头的断裂方式和断口形貌。试验结果表明：钽钼异种金属激光焊，焊点在没有气体保护下，表面氧化严重。对于Ta/Mo接头，热影响区的Mo晶粒粗大，熔合线附近有裂纹缺陷；对于Ta/Ni/Mo接头和Ta/Pt/Mo接头，存在裂纹和气孔缺陷。在力学性能方面，Ta/Pt/Mo接头的拉伸剪切强度最大，达到80.88Mpa。断口形貌分析表明：Ta/Mo接头和Ta/Ni/Mo接头断口特征属于沿晶断裂；而Ta/Pt/Mo接头断口特征是沿晶断裂和穿晶断裂的混合型。同时，本文基于ANSYS Workbench软件，建立了脉冲激光焊移动高斯热源模型，通过数值模拟方法对激光焊接过程的温度场和残余应力场进行了计算，并采用X射线衍射法测定了Ta/Pt/Mo接头的残余应力。模拟结果显示：在温度场方面，温度场等温线形状接近于圆形，焊缝截面熔池形状类似于碗状，与激光热导焊熔池形状的特征相吻合；当增大激光移动速度时，温度场高温区域范围减小，焊缝截面熔池形状由“杯状”向“碗状”变化。在残余应力场方面，在焊缝区域存在较大的纵向残余拉应力，最大残余拉应力达到54Mpa左右，而远离焊缝区，表现为压应力，最大残余压应力为20Mpa左右。残余应力数值模拟结果与试验结果相一致。