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高锰Fe-Mn-Al-Si系TRIP/TWIP钢具有高的强度、延伸率和加工硬化能力。本文采用光纤激光器将两种锰含量(分别为20wt.%和29wt.%)的Fe-Mn-Al-Si系TRIP/TWIP钢进行激光焊接，并采用光学显微镜、扫描电子显微镜、电子背散射衍射技术、透射电子显微镜、能谱仪、显微硬度计和万能材料试验机研究了激光焊接接头的显微组织和力学性能。对焊接工艺进行研究后得出优良的焊接工艺为：当焊接功率为1.5KW时，焊接速度应该为20~50mm/s；当焊接功率增加，焊接速度也应该相应增加。另外，单位焊缝上的线能量是关键指标，当线能量在25~70J/mm之间时，不仅可以获得成形性良好的焊缝，而且接头的力学性能优良，抗拉强度达到600MPa以上，断后伸长率均大于50%；当线能量小于25J/mm或大于70J/mm时，接头的力学性能急剧下降。对性能优良的焊接接头(P=1500W，V=20mm/s)的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明：焊缝组织和晶粒形态复杂：靠近熔合线的焊缝组织以<001>择优生长的柱状晶为主，而焊缝心部为细小的等轴晶且出现大量AlN纳米颗粒；焊缝组织的孪晶界比例比母材的大幅度降低，但仍然达到了15.8%；焊缝在凝固过程中，先形成γ-奥氏体，当遇到应力集中时发生局部ε-马氏体的相变来缓解应力，避免裂纹形成。熔合线宽度约为1μm，富Fe、Mn而贫Al、Si；焊接接头无热影响区；主要合金元素Mn的浓度在整个接头区域连续变化。硬度测试表明焊缝的硬度值最高(约220HV)，29Mn母材的最低(约165HV)；在拉伸实验中，焊接接头抗拉强度达到591MPa，断裂发生在远离焊缝的29Mn母材，断口形貌主要为大尺寸的等轴状韧窝。对性能中等的焊接接头(P=2000W，V=15mm/s)的微观组织和力学性能进行了研究。结果表明：焊缝出现明显凹陷和宽化，并且焊缝晶粒粗大；断裂发生在焊缝且断口形貌主要为小尺寸的等轴状韧窝和解理河流花样。焊接接头(P=1500W，V=20mm/s)不同部位在拉伸变形过程中的变形行为存在差异。在拉伸变形初期(ε=3%)，20Mn母材已经发生了大量的相变且其硬度快速升高，而29Mn母材在变形初期不发生相变且孪晶数量也很少，所以其硬度增幅在变形初期不大。随着拉伸变形程度加大，29Mn母材变形程度大于20Mn母材的变形程度，随之而来的是其硬度增量大于20Mn母材的硬度增量。最终29Mn母材变形程度达到极限，优先断裂。