鋁合金激光焊接工藝是近十幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，與傳統(tǒng)焊接工藝相比，它具有功能強(qiáng)、可靠性高、無(wú)需真空條件及效率高等特點(diǎn)。

其功率密度大、熱輸入總量低、同等熱輸入量熔深大、熱影響區(qū)小、焊接變形小、速度高、易于工業(yè)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，特別對(duì)熱處理鋁合金有較大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

可提高其加工速度并極大地降低熱輸入，從而可提高生產(chǎn)效率，改善焊接質(zhì)量。在焊接高強(qiáng)度大厚度鋁合金時(shí)，傳統(tǒng)的焊接方法根本不可能單道焊透，而激光深熔焊時(shí)形成大深度的匙孔，發(fā)生匙孔效應(yīng)，則可以得到實(shí)現(xiàn)。

一、激光焊接鋁合金的優(yōu)勢(shì)

激光焊接鋁合金有以下優(yōu)勢(shì)：

1、能量密度高，熱輸入低，熱變形量小，熔化區(qū)和熱影響區(qū)窄而熔深大；

2、冷卻速度高而得到微細(xì)焊縫組織，接頭性能良好；

3、與接觸焊相比，激光焊不用電極，所以減少了工時(shí)和成本；

4、不需要電子束焊時(shí)的真空氣氛，且保護(hù)氣和壓力可選擇，被焊工件的形狀不受電磁影響，不產(chǎn)生X射線；

5、可對(duì)密閉透明物體內(nèi)部金屬材料進(jìn)行焊接；

6、激光可用光導(dǎo)纖維進(jìn)行遠(yuǎn)距離的傳輸，從而使工藝適應(yīng)性好，配合計(jì)算機(jī)和機(jī)械手，可實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的自動(dòng)化與精密控制。

現(xiàn)在應(yīng)用的激光器主要是CO2和YAG激光器，CO2激光器功率大，對(duì)于要求大功率的厚板焊接比較適合。但鋁合金表面對(duì)CO2激光束的吸收率比較小，在焊接過(guò)程中造成大量的能量損失。YAG激光一般功率比較小，鋁合金表面對(duì)YAG激光束的吸收率相對(duì)CO2激光較大，可用光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)，適應(yīng)性強(qiáng)，工藝安排簡(jiǎn)單等。

在焊接大厚度鋁合金時(shí)，傳統(tǒng)的焊接方法根本不可能單道焊透，而激光深熔焊時(shí)形成大深度的匙孔，發(fā)生匙孔效應(yīng)，則可以得到實(shí)現(xiàn)。圖1為激光焊接時(shí)的小孔形狀。

鋁及鋁合金的激光焊接難點(diǎn)在于鋁及鋁合金對(duì)輻射能的吸收很弱，對(duì)CO2激光束（波長(zhǎng)為10.6m）表面初始吸收率1.7%；對(duì)YAG激光束（波長(zhǎng)為1.06m）吸收率近5%。圖3為不同金屬對(duì)激光的吸收率。

二、激光焊接鋁合金需要注意哪些問(wèn)題？

1、由于吸收率小，熱導(dǎo)率高，在實(shí)際鋁合金焊接過(guò)程中，一定要保證良好的光束聚焦，同時(shí)還要用高功率密度的高能激光束進(jìn)行照射。

2、鋁合金激光焊接時(shí)，產(chǎn)生深熔焊，激光功率必須達(dá)到一個(gè)特定的閾值，這就對(duì)激光器提出一定的要求，也是激光焊接的一個(gè)難點(diǎn)。鋁合金的電離能低，部分牌號(hào)焊接過(guò)程中光致等離子體易于過(guò)熱和擴(kuò)散，焊接穩(wěn)定性差。

3、焊接鋁合金就一定要求激光束的能量密度高和光束的聚焦性能好。鋁合金是典型的共晶合金。在激光焊接的快速凝固過(guò)程中更容易產(chǎn)生熱裂紋。激光焊接熔池深寬比大，氣泡不易上浮析出，容易產(chǎn)生氣孔。

4、液態(tài)鋁合金的流動(dòng)性好，表面張力低，焊接過(guò)程的不穩(wěn)定造成焊接熔池劇烈震蕩，易產(chǎn)生咬邊、成形不連續(xù)，嚴(yán)重時(shí)造成焊接過(guò)程中的小孔突然閉合，而在焊縫中產(chǎn)生直徑較大的工藝孔洞（ProcessHoles），或小孔在閉合前由向外噴發(fā)的等離子體將液態(tài)金屬吹出熔池而形成所謂的噴射孔洞（Blowholes）。