复合材料发展至今,因其优异的性能逐渐取代传统金属材料,并在未来有广阔的发展前景。碳纤维增强聚醚醚酮(carbon fiber reinforced PEEK,CFRP)预浸料结合了聚醚醚酮(poly-ether-ether-ketone,PEEK)和碳纤维两者的优点,从最初的军用材料到如今应用于民用行业。但因其熔点较高,制造零部件时连接方法存在诸多局限性,而先进、高效快捷、无污染的激光焊接技术给碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的连接提供了新的可能,适合工业自动化生产,因此对于此特种材料预浸料连接工艺的探究,具有重要的研究意义。本文立足于激光焊接的机理,设计正交试验对三种主要焊接工艺参数进行优化,并对焊接接头的力学性能,宏观、微观形貌与热学性质进行表征,加以改进,进行了较为系统的研究。选用搭接试样的剪切强度作为评价接头质量好坏的指标进行工艺参数优化,优化工艺参数组合。分析了各个焊接因素对于焊接强度的影响,运用极差法得到影响程度:激光功率>焊接速度>夹紧力。结合红外测温和剪切强度结果,分析了合适焊接温度区间。为了深入探究激光焊接对于焊接接头的影响,对焊接接头的微观组织和剪切断口形貌进行观察,并对焊接接头纵截面进行显微红外光谱分析,从分子层面对界面处的化学键与官能团形成进行研究。运用DSC和TGA分析了经历焊接热循环过程后材料的结晶度与热分解温度的变化,并加入预热保温装置提高接头的热学性能,得到最优的工艺参数组合。