硬质合金在实际应用中常常需要与钢进行连接,而硬质合金与钢的熔焊一直是硬质合金连接的一个较为棘手的问题,最主要的问题是在焊接过程中由冶金反应形成有害相和由于线膨胀系数差别大造成较大的残余应力而引起开裂。近几年随着高精尖产业的发展,激光焊成为一种使用广泛的焊接方式,越来越多的学者尝试用激光焊来实现硬质合金与钢的异种金属连接,但大部分学者采用电镀或者预置中间层的方式,都存在一些弊端。本文选取ENi102焊条,Z408焊条和Fe55NiC焊丝,以电弧焊的方式在45钢表面预先堆焊过渡层,再与YG20进行激光焊接,对激光焊接头进行了扫描电镜(SEM)观察、能谱(EDS)测试、硬度测试,弯曲力学性能试验,系统的研究了过渡层对硬质合金与钢激光焊的影响,并得到了最佳过渡层的最佳激光焊工艺。主要研究结果如下:YG20硬质合金与45钢无过渡层直接激光焊时,在焊缝与硬质合金界面位置生成了有害脆性η相和鱼骨状共晶碳化物,且硬质合金侧形成宽15μm左右的Co流失区,导致接头性能较弱;45钢表面堆焊过渡层后,抑制了脆性n相的生成,碳化物呈点状弥散分布,硬质合金侧没有明显的Co流失区,焊缝金属硬度较无过渡层接头焊缝明显降低。相同焊材的过渡层,两层比一层焊缝Ni含量高,碳化物比一层过渡层的少,一层过渡层硬质合金近界面处会有少量Co流失孔,而两层过渡层硬质合金侧几乎没有;两层Ni102过渡层接头弯曲强度比无过渡层接头低,这是因为两层Ni102过渡层线膨胀系数与YG20硬质合金差最大,所以不能起到缓解焊接残余应力的作用,反而使残余应力更大导致力学性能低下。其余的过渡层接头与无过渡层接头相比弯曲性能大幅提高,因为其他过渡层线膨胀系数都在YG20硬质合金与45钢之间,且过渡层线膨胀系数与硬质合金越接近,缓解应力的效果越好,接头的弯曲强度越高;两层Fe55NiC过渡层接头力学性能最好,因为两层Fe55NiC过渡层线膨胀系数最接近YG20硬质合金,可以最大程度上缓解残余应力。正交试验得到两层Fe55NiC过渡层接头最佳激光焊参数为:激光功率3.7kW、离焦量+4mm、焊接速度1.5m/min、激光偏钢侧0.25mm。