轻量化、高性能、高热管效率是航天发动机主体结构设计制造的永恒主题。具有热管理效率高,构件减重效果显著的复杂内流道薄壁夹层结构成为其重要的结构形式。因其结构复杂,制造精度高,所以对制造工艺及技术提出了严峻的挑战。由于激光焊接技术的工艺优越性和灵活性,使其成为复杂内流道构件的主要制造手段。复杂内流道构件具有焊缝密集,焊缝轨迹多变,焊接质量要求高,价格昂贵,焊后无法实施破坏性检验等特点,所以对激光焊接质量进行实时检测及评估是非常必要的。激光焊接是一个远离平衡态的物理冶金过程,影响焊接质量的因素众多。本文采用光纤激光器,结合同轴保护技术,对奥氏体不锈钢进行激光焊接工艺试验,同时利用激光焊接检测系统(Laser welding monitor,LWM)同步采集焊接过程中的多波段光信号,通过研究不同激光工艺参数和工况条件对光信号的影响规律,并结合焊缝宏观形貌,建立了光信号与焊接质量的映射关系。在此基础上,对光信号进行了计算分析,获取了可判断焊接异常状态及焊接缺陷的评估方法。最后对同轴焊接质量实时检测及评估技术的应用开展了相关实验研究。取得以下研究成果:采用多波段光信号可实时检测焊接过程的稳定性和焊接质量,同时发现P信号(0~600 nm)和T信号(1100~1800 nm)均主要来源于金属羽辉,羽辉对R信号(1064 nm)有较大的影响作用;P信号和T信号具有很强的相关性,且均同羽辉体积正相关。通过检测光信号可以反映出由于工艺参数(激光功率、焊接速度和入射角)引起的熔深变化;光信号强度归一化数值同焊接功率正相关,并且同焊接速度负相关;随着离焦量从-6 mm变化到6 mm,其曲线大体呈现“V”字形分布。通过光信号的变化可检测出由焊接位置和搭接间隙引起的焊接缺陷(塌陷、弧坑和搭接焊缝未熔合)。在焊接速度小于9 m/min时,本方法可检测1 mm和2 mm板厚条件下搭接间隙引起的焊接缺陷。当激光功率和焊接速度改变时,光信号(P信号和T信号)的均方根值与熔深成二次曲线关系;利用均值算法对P信号的强度进行计算,可获得焊接缺陷的准确位置,并同试验结果基本吻合。