窄间隙激光填丝焊技术是一种近年来发展起步的中厚板高效焊接方法，可用较小功率激光器实现中厚板多道焊，拓宽了激光焊接的应用范围。中厚板焊接由于其自身焊接特性，获得良好的焊接工艺一直是一个难题。传统的焊接方式由于焊接热输入大、焊接速度慢、焊接热影响区大、焊后变形明显以及焊接过程不灵活精确等诸多因素，很难获得质量良好的焊接接头。而激光焊接光束能量易于控制，能量密度普遍以高斯模式分布，具有高准直性、高方向性，使得激光焊接在中厚板窄间隙焊接中具有明显的优势。本文以4mm、22mm厚GH3535合金为试验材料，进行了其激光焊接特性以及窄间隙激光填丝多层焊工艺试验的研究。首先在4mm厚试板上进行打底焊工艺研究，分析GH3535合金激光焊接的组织特征和接头性能；其次对坡口形状、坡口尺寸进行设计，通过初步填充工艺试验确定最合适的窄间隙坡口形式；最终在22mm厚板中进行了激光填丝多层焊工艺研究，通过改变激光光束离焦量控制能量密度分布获得最佳焊缝形貌，在较高功率下采用正离焦量可以提高窄间隙激光填丝稳定性，试验结果表明采用+18~+20mm离焦量最为合适；增加了窄间隙坡口中激光焊缝有效利用率与填充高度，抑制侧壁未熔合，减少气孔缺陷。以4mm厚GH3535合金进行打底焊研究，深入分析GH3535合金激光焊接特性；在焊缝组织方面经过金相、SEM（EDS）、XRD、TEM一系列的观察分析，发现焊缝为单一的奥氏体组织，母材中链状分布的碳化物在激光能量作用下固溶到奥氏体基体中，使焊缝晶格结构发生畸变；在焊缝性能方面进行了常温/高温拉伸性能测试、弯曲性能测试、耐腐性性能测试，与母材各项性能接近。利用优化的窄间隙坡口尺寸与窄间隙激光填充焊工艺，实现了22mm厚GH3535合金可靠连接，获到了优质的焊缝横截面形貌，进一步观察了各填充层之间的组织变化，测试了各填充层的维氏硬度值以及常温拉伸强度；发现填充层重叠的部分存在小区域的等轴晶粒，可能是激光重复作用起到一定的正火热处理作用，焊缝重叠区域有软化现象，硬度值比两侧硬度值有明显下降。