成形精度与组织性能是衡量焊接制造技术总体水平的重要指标，焊接为急冷急热非稳态凝固过程影响因素众多，热力场分布的主动精确控制难度较大，因而引发一系列问题，例如:长期非稳态热力耦合循环下，成形零件中存在较大的焊接热应力和残余应力，易引起板材翘曲变形与成形件开裂;成形件非均匀受热以及不同位置散热条件的差异导致组织不均匀长大，加大了成形件性能的控制难度。在既有研究基础上深入探索焊接应力应变及内部缺陷形成机理，并通过合理规划焊接路径和焊接顺 序从而实现焊接过程控形控性，打破成形零件尺寸精度不高、变形较大、性能不易控制的难点，是该技术的核心问题。例如“激光焊接中厚钢板结构件的控形控性”研究项目针对典型船舶碳钢牌号，针对中厚板对接结构、搭接结构、T型结构，深入研究典型碳钢材料结构激光-复合焊接过程的冶金机理和熔池行为，重点考察激光功率、电弧电流、焊接速度等工艺参数对焊缝形貌和力学性能的影响，获得较优的 中厚板激光-电弧复合焊接工艺。根据实验研究基础开展中厚板碳钢典型结构热-力合仿真研究，获取关键区域的温度场结果，应力应变场结果，并结合典型件的服役状况，分析服役过程中外力与焊接残余应力的叠加效应，提出控制焊后变形与应力的策略及方法。