优质、高效钢-铌焊接技术是航空发动机燃烧室制造过程中关键的工艺环节,但由于这两种材料在冶金、热物理性能上存在较大差异,焊接接头处有金属间化合物生成,以及接头处残余应力较大,严重影响焊接接头质量。因此,本课题对AISI 304钢-铌激光焊接头组织和应力调控进行研究。不锈钢与铌焊接性非常差,激光焊后接头直接开裂,通过断口分析,连续分布的Fe2Nb和Fe7Nb6金属间化合物（IMC）是造成接头断裂的主要原因。因此,为减小焊缝中Fe-Nb脆性化合物的生成,通过能量控制方法,将激光束向钢侧偏移0.5mm,可以获得成形良好的接头。得到的焊接接头抗拉强度为221MPa,断裂在IMC层处,因为IMC的硬脆性,使得在焊缝横截面水平方向上显微硬度最高,达到了1143.22HV。通过正交试验法,分析出激光束偏移量对接头性能影响最大,焊接速度次之,激光功率影响最小。于是,为了提高焊接接头性能可以采用低焊速、向钢侧偏束的焊接方法。除了能量控制,引入中间层的冶金调控也对接头组织及性能有明显影响。预置Ag、Cu、V、Mo、Ta、W这六种材料为中间层进行激光焊接,V、Mo和Ta这三种材料会与Fe形成金属间化合物,导致接头断裂;W由于熔点与母材相差过大,接头熔合性差,焊后接头断裂;Ag和Cu作为中间层材料可以获得成形良好的接头。其中,Cu中间层接头强度较高,为250MPa,说明了Cu中间层焊接效果最好。为了进一步提高接头强度,采用双道焊接工艺,研究不同厚度Cu中间层的接头组织与性能。研究证明Cu中间层的厚度是获得良好焊缝的关键,当Cu中间层的厚度为1mm时,焊接试样在焊缝中断裂,焊缝中脆性相Fe7Nb6是影响接头性能的主要因素。当Cu中间层的厚度为1.5mm时,焊接试样断裂在母材Nb侧,焊缝中没有检测到Fe-Nb金属间化合物。Fe对Cu的固溶强化,富Nb颗粒和枝晶在Cu基体中的混合使得焊接接头得到强化,抗拉强度高于母材Nb。Cu中间层厚度为2mm时,焊接试样也在焊缝中断裂,未熔化的Cu中间层降低了接头强度。对AISI 304钢-铌偏钢焊和预置1.5mm厚Cu中间层的温度场、应力场进行计算,结果表明:预置中间层后,温度场分布特征基本没变,但熔池温度峰值降低,两侧温度梯度减小;应力场分布特征基本也没变,纵向残余应力峰值分布在不锈钢侧,横向残余应力峰值分布在铌侧,但是接头残余应力比直接偏钢焊的高。接头强度的提高说明了Cu中间层对接头性能改善关键在于焊缝组织的优化,接头的应力状态是次要的。