激光焊接技术具有生产效率高、易于实现自动化、焊接变形小、焊接工艺稳定等优势，在各个领域得到了越来越广泛的应用。因此，为了更加直观的实时了解激光焊接过程中的质量问题，本文在利用声信号检测激光焊接过程质量的基础上，加入了熔池小孔的图像信号，计算出声信号的辐射声压级，将其以图像的形式表现出来，叠加到熔池小孔图像中，以便更加直观的对焊接缺陷进行定位。本文在了解了激光声信号的发声机理和熔池小孔图像的信号特征之后，首先建立了一套熔池小孔图像的监测系统。通过研究，确定了适合拍摄激光焊接熔池小孔的滤光片型号及最佳参数。在能够拍摄清晰的熔池小孔图像的基础上加入传声器阵列，分别采集了焊接过程中的声信号以及熔池小孔图像信号，为下一步的信号处理打下了基础。本文采用了独立分量分析的方法，在对信号进行零均值化和预处理后，将激光焊接的特征声信号提取出来，同时采用波束形成算法，对传声器阵列进行时延补偿和加权求和处理后，得到了空间辐射声场声压级强度的分布图。最后，为了验证该算法的正确性，分别对正常焊接和缺陷焊接部位的声压级以及熔池小孔的图像进行了对比。试验结果证明，利用该方法能够比较好的判断出缺陷所在的位置，这也为激光焊接过程质量的实时检测技术提供了一种新的思路。目前，国内外对声成像系统的研究尚不完善，将焊接过程中声信号与图像信号的叠加也还处于研究的初步阶段，只能算出一定范围内声压辐射场的分布，有些程序还需要开发。因此，对于激光焊接过程中的声成像仍需进一步的研究。