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激光-等离子弧复合焊接技术是将物理性质、能量传输机制截然不同的两种热源复合在一起，同时作用于同一加工位置，从而形成一种全新高效的热源。它充分发挥了激光的焊接速度快，热影响区小，能量密度高，焊缝深宽比大的优势和等离子弧焊接的能量利用率高，桥接性能好的优点，同时也弥补了等离子弧焊接速度低，焊接熔深浅等特点和激光焊接焊缝桥接性差，设备成本高的不足。
激光-等离子弧复合比其它激光-电弧复合具有更高的能量密度和焊接稳定性，我国在这方面的基础研究刚起步，本文研究了激光与等离子弧的复合焊接工艺，探讨了激光与等离子弧的相互作用机理。
实验采用Gsilumonics公司生产的连续Nd：YAG激光器与美国飞马特等离子焊接-ULTIMA 150焊接设备，激光器的最大输出功率为4.5KW，光斑直径为0.75mm，等离子弧焊接设备的最大电流为150A。为了实现复合焊接，本文设计了激光等离子弧旁轴复合焊接装置。该装置通过在激光聚焦头上安装X方向和Z方向的导轨，能够很方便的调节激光与等离子弧的位置关系。
采用2.5mm和3mm厚的奥氏体不锈钢为焊接材料，对各种工艺参数下的焊接情况进行了系统的研究，研究了激光功率、焊接速度、激光与等离子弧位置关系等工艺因素对焊缝成形的影响，并与单独激光焊接进行了比较，同时对YAG激光-等离子弧复合焊接及各自单一热源焊的焊缝进行了金相组织、显微硬度等力学性能进行了比较。结果表明：相对于单一的热源焊接，复合焊接方法对熔深、熔宽都有所提高，焊接速度也有很大的提高。复合焊接所得到的焊缝硬度低于激光焊接但高于等离子弧焊接，并且分布比较均匀。
本文研究了激光与等离子弧的相互作用机理，文中首先对等离子弧的等离子体特性对激光吸收和屏蔽的机理进行了论述，然后分析了激光对等离子弧压缩和膨胀两方面的影响。研究表明，等离子弧在激光作用下处于压缩状态时能增强焊接效果，而等离子弧在处于膨胀状态下时对激光的衰减很大，在高速焊接中容易产生等离子弧畸变的不稳定复合。