65Mn钢作为常用机器零件钢,广泛应用于机械、交通等部门。传统焊接65Mn钢时,由于该钢的含碳量过高,存在热影响区大,热脆性严重等问题,而难以达到工况要求。与传统焊接方法相比,激光焊接具有深宽比大、焊缝窄、焊缝结合强度高、热影响区小、焊接变形小及对周围组织无影响等特点而得到广泛应用。本文采用TJ5000W CO₂激光器对65Mn钢薄片进行激光焊接,利用OM、XRD、显微硬度仪、WDW3100型拉伸电子万能实验机、SEM和350A型X射线应力测定仪等测试手段对焊接接头的结晶状态、组织、显微硬度、相结构、抗拉强度、断口以及残余应力进行了研究,得出了激光焊接65Mn的最佳工艺参数、为将来65Mn钢激光焊接的应用提供理论指导。研究结果表明:（1）当P=2.0kW,V=7mm/s时,激光焊接65Mn钢质量最佳;（2）激光焊接65Mn钢后,从焊缝中心区到焊缝边缘依次形成等轴晶、树枝晶和胞状晶;热影响区组织主要是针状马氏体、贝氏体以及少量铁素体;（3）焊接接头主要由细小的基体相α—Fe及Fe₃C、FeSi等相组成。（4）在最佳工艺下,焊缝区最高硬度为720Hv,热影响区硬度最高值约为770Hv,从热影响区到基材硬度明显下降;激光焊接后材料的抗拉强度的平均值为375 MPa,最佳工艺参数下抗拉强度可达到498MPa;激光焊接65Mn钢的残余应力较低,热影响区残余应力平均值为-76MPa,而焊缝区的残余应力平均值为104MPa,残余应力随焊接功率和速度的增加而变大。