激光焊接技术具有单位热输入量少、热变形小、焊缝深宽比大、焊接速度高等明显优势,在汽车轻量化生产中铝合金的焊接有广阔的应用前景。本文运用YLS-6000型6 k W光纤激光器通过添加含有稀土Ce元素的CeO₂及铝粉的混合粉末,对汽车轻量化制造中应用的6061-T6铝合金进行焊接研究。分析了添加不同含量的CeO₂粉末对1 mm和2 mm厚铝合金焊缝的显微组织、气孔率及力学性能的影响。并对部分2 mm厚铝合金焊缝分别采用单面和双面激光冲击强化的方式研究了激光冲击对焊缝显微组织、气孔形貌、表面残余应力、显微硬度和拉伸强度的影响。主要研究内容和结论如下:（1）所有焊缝中无裂纹但是存在气孔。焊缝显微组织形貌呈现出从熔合线附近的柱状晶到焊缝中心区域的树枝状晶和等轴晶的变化特点,并且焊缝中心区域较熔合线附近晶粒的二次枝晶间距小且晶粒更加细化。（2）研究了激光功率对添加Al+0.5 wt-%CeO₂、Al+1.0 wt-%CeO₂粉末和未添加粉末的2 mm厚6061-T6铝合金的影响。添加Al+1.0 wt-%CeO₂粉末的焊缝比添加Al+0.5 wt-%CeO₂粉末的焊缝晶粒更加细化,未添加粉末的焊缝晶粒最粗。添加Al+0.5 wt-%CeO₂粉末的焊缝气孔率最低,说明适量的稀土Ce元素对铝合金焊接过程中气孔的产生有一定的抑制作用,但是过多的Ce元素反而加剧了气孔的产生。当激光功率为4.8 k W时,添加Al+0.5 wt-%CeO₂粉末的焊缝硬度最高,为81.5 HV,达到母材硬度的67.9%左右,其拉伸强度也最高,为221.61 MPa,约为母材拉伸强度的67.3%。在所使用的激光功率范围内,添加Al+0.5 wt-%CeO₂粉末的焊缝有最高的硬度和拉伸强度。（3）对1 mm厚6061-T6铝合金添加Al+CeO₂粉末焊接,其中CeO₂添加量分别为0.5、1.0和1.5 wt%。随着CeO₂添加量的增加气孔率呈现上升趋势,焊缝硬度和拉伸强度均呈下降趋势。在不同焊接功率下,气孔的含量和焊缝热输入量是影响焊缝拉伸强度的两个主要因素。气孔提高了裂纹敏感性,使焊缝在气孔处更容易被拉断。在相同的热输入量下,焊缝拉伸强度主要受焊缝中气孔含量的影响。（4）激光冲击强化有效降低了2 mm厚铝合金焊缝表层及亚表层气孔率、细化焊缝晶粒并提高了焊缝拉伸强度。激光冲击后焊缝中最小晶粒尺寸在0.3-0.5μm范围内,与冲击前焊缝晶粒（晶粒尺寸超过3μm）相比明显细化。双面冲击后焊缝气孔率从2.42%降至0.82%,焊缝中气孔的形貌也发生了明显的变化,导致了焊缝表面残余应力产生变化。双面激光冲击使焊缝拉伸强度从203.98 MPa提高到237.9 MPa。但单面激光冲击由于冲击深度的限制,使得未受冲击波影响的区域气孔没有变化,对焊缝拉伸性能略有提高。本文系统研究了不同激光功率、稀土粉末添加量及激光单双面冲击强化作用下激光焊接6061-T6铝合金焊缝的显微组织、气孔率、残余应力及拉伸性能的变化。利用激光冲击技术降低试件表层气孔率从而提升其力学性能,是本研究工作的一个创新点。该工作为车用铝合金激光添粉焊的粉末成分设计、工艺参数制定及激光冲击强化提升表面性能提供理论依据和支持。