为了研究离焦量对5mm厚紫铜激光焊接焊缝成形的影响和组织特征及性能，采用金相显微镜对焊缝组织及形貌进行分析，并对接头进行了拉伸及电导率测试。结果表明，在高离焦量绝对值时，易出现飞溅并造成焊缝表面孔洞，在离焦量0mm~-2mm范围内可获得成形良好的焊缝；焊缝纵截面柱状晶与焊接方向的角度由两侧的90°逐步降低为中间的0°，靠近焊缝上表面的柱状晶长度约为靠近下表面的柱状晶长度2.96倍，热影响区晶粒发生粗化，且离焦量+1mm对应的热影响区宽度最大；焊透情况下的不同离焦量对应的接头拉伸强度相当，可达母材的77.3%，离焦量0mm~-1mm对应的接头延伸率略高于离焦量-1mm~-4mm对应的接头延伸率，可达母材的54.9%；焊缝的电导率与母材几乎一样。该研究有利于获得成形良好的紫铜激光焊接接头。

为了明晰光丝距离对激光填丝焊接过程影响规律, 采用高速摄像、外观检查、宏观金相等方法, 对3种光束模式下不同光丝距离与激光堆焊关系进行了理论分析和实验验证, 得到了光丝距离对焊丝熔化、熔滴过渡、熔池波动和焊缝凝固的稳定性影响数据。结果表明, 光丝位置由相交(-5mm)向相离(+5mm)变化时, 熔滴过渡经历"液滴→液滴+液桥→液桥→液滴+液桥"阶段; 相同光丝距离时, 单光束激光模式、双光束激光串行模式和双光束并行模式的焊缝熔深依次降低, 甚至出现焊缝偏移和无熔深现象; 单光束模式和双光束串行模式对焊丝熔化和熔池的影响规律近似, 但双光束并行模式下具有特殊性; 单光束激光焊接时, 随着离焦量的增加, 焊缝的熔深由最大值409.8μm迅速减小到282.6μm; 双光束激光串行模式时, 焊缝的最大熔深仅为328.4μm, 随着离焦量降低而减小, 但正离焦量为焊缝截面呈现不对称状态; 双光束激光并行焊接模式时, 焊丝偏向小功率激光束时, 焊缝无熔深; 随着焊丝向大功率激光束移动, 形成仅有226.5μm小熔深焊缝。该研究为铝合金激光增材和焊接提供了参考。