塑料作为一些金属材料和非金属材料在工程上的替代品,在工业制造和日常生活中使用越来越普遍。对于许多大型复杂零部件,无法一次成型,常常需要各种连接技术将各部件连接起来。在塑料连接技术中激光焊接技术由于其独特的优势近年来得到迅速发展,但目前国内对激光的塑料焊接研究不多,与国外研究有明显差距。而在塑料激光透射焊接领域,双透明材料的激光透射焊接又是激光透射焊接中焊接难度较难的方向之一,本文即是从双透明塑料(PMMA板)的激光透射焊接为出发点,提出了一种新型的透射焊接方法,即使用镀锌薄膜充当光源吸收剂吸收能量,实现对材料的焊接,并对影响焊接强度的因素进行了分析。本文首先根据PMMA材料的性能找出了合适的低熔点金属锌粉作为吸收剂,使用自行研制的专利技术激光蒸发溅射镀膜的方法在PMMA板上镀上一层镀锌薄膜,通过正交实验找出了合适的镀膜工艺参数和焊接工艺参数范围。通过宏观形貌变化、拉伸测试、金相实验对比、红外光谱分析等方式对材料进行了分析。发现镀膜厚度对焊接影响很大,过厚或过薄的金属薄膜都将影响焊接强度,在镀膜工艺参数P1=8W,V1=1000mm/s,扫描间隔为0.05mm时进行焊接效果较好。通过拉伸试验获得了最大拉伸强度为34.5MPa的焊接效果,与国外现有已知的透明材料焊接Clearweld焊剂焊接PMMA板的焊接强度2119psi(约为14.6MPa)相比,焊接强度得到大幅提升。在对影响焊接强度的影响因素分析中,拉伸实验中试样拉开分两种情况,一种为上下板整体拉开,这主要是由于吸收能量不够,上下两层板并没充分的融合,导致焊接下降。另一种为在焊缝热影响区断裂,从对拉断件断面的分析中可知,材料属于典型的脆性断裂,断裂源在热影响区域两板搭接界面部位,说明激光作用过程中造成了材料强度的降低。红外光谱分析结果表明,焊缝处材料在热作用过程并无明显的结构、官能团变化。分析认为镀膜厚度不均导致焊缝不同区域强度不一使得应力集中,焊接残余热应力等是使得材料强度降低的主要原因。由于焊接热过程贯穿整个焊接过程,材料的各种变化都是在热作用下发生和发展的,因此本文使用有限元软件ANSYS对焊接过程的温度场分布以及由于温度变化造成的焊接热应力进行了模拟,分析了焊接过程中焊缝区的温度场分布及特点,并通过与实际的焊缝形貌对比,验证了模型的正确性。在热应力分析中,在焊缝热影响区域材料经历的拉应力-压应力的极端反复变化,造成了材料疲劳以及强度降低,残余应力的分布特点也验证了在拉伸试验中拉断部位多处于焊缝中部热影响区的原因。