聚焦高速列车、航空航天等高速载运装备轻量化和高性能制造需求，研究铝、钛等轻质合金、高/超高强钢、异质金属等的高功率激光-电弧复合焊接与增材制造技术，着重从微观、介观和宏观尺度研究激光与物质相互作用机理，探索多源多场耦合过程机制、光致等离子体特征及其对熔池、匙孔动态行为的影响规律，焊缝冶金缺陷、微观组织和力学性能之间的时空演变规律，专注于解决高功率激光焊接与增材制造中的卡脖子难题，开发新工艺、研制新装备，完善相关基础理论和技术体系。