激光焊接由于其准确性高,能量密度高,变形和热影响区小,高生产效率和加工范围灵活多样等众多优点,而在现在加工技术中得到了越来越广泛的应用。如今,在工业上,激光焊接大量被应用在汽车车身和传动部件的大批量生产。齿轮的激光焊接有着比传统的加工法更多的优点。汽车工业中汽车变速箱齿轮的大量应用,使激光焊接齿轮更需要一种高度灵活的激光焊接系统。首先,本论文在分析汽车变速箱复合齿轮结构的基础上,简要介绍了汽车变速箱复合齿轮激光焊接的主要原理及特性。其次,本文设计了一套应用于汽车变速箱齿轮的激光焊接系统。在这一系统中,两工件在6.3吨液动压力机上进行压装后,工件组被人为运送到气动卡盘上,卡盘由电气控制柜控制,靠内孔夹紧工件。在焊接过程中,工件由数控加工中心的一个旋转轴带动旋转并实现控制。焊接的准确性由工作台上的机械结构设计和卡盘的准确性共同决定。本文中概括了激光焊接汽车变速箱齿轮生产中从清洁,组装到装卡的工艺要点。最后,本文进行了汽车齿轮的激光焊接实验研究,由于两齿轮间装配方式采用过盈配合,齿轮组在激光焊接中并不需要填充材料。本文选择了合理的工艺参数,对材料为20CrMo及20CrNiMo的变速箱齿轮进行了激光焊接。对主要工艺参数如:激光功率、焊接速度、离焦量、辅助气体等,进行了系统地研究,并得到非常理想的效果。实验表明,合理的焊接工艺参数是取得良好焊接效果的一个重要因素。同时,对焊接后的样品进行了金相组织分析和超声波探伤。激光焊接汽车变速箱齿轮获得了满意的焊接效果。