铝合金激光焊接技术应用现状与发展趋势

*通讯作者：李超，1983年9月，男，汉族，河北廊坊人，现任中国航空制造技术研究院机械设计师，高级工程师，硕士研究生。研究方向：激光加工装备。

摘    要：长期以来，铝合金激光焊接难点和热点是研究机构和企业的技术研究方向。随着市场对轻型化设计的需求不断增加，高功率激光和激光产品的成熟，激光焊接系统的成本趋于降低。在此背景下，扩展激光焊接铝合金应用的一个主要瓶颈是从采购成本向焊接技术的转变，提出了新的铝合金激光焊接技术。这是铝合金工艺在特定应用中的趋势和应用。

关键词：铝合金;激光焊接;焊接工艺;应用

一、引言

铝激光焊接是一项近几十年来发展起来的新技术，在精度、效率、可靠性、自动化等方面优于现有焊接技术。铝激光焊接工艺非常复杂，铝激光焊接中的光束反射及等离子屏蔽与钢铁等黑色金属相比效果非常强。零件很难吸收光束的能量。同时也存在裂纹、气孔、接头软化等缺陷，铝只能通过高功率激光和特殊工艺有效焊接[1]。

二、工艺特性及研究现状

（一）光束反射和焊接前表面处理

在铝激光焊接中，最难同时解决的问题是通过入射光束对铝进行强反射。研究表明，室温下铝表面的初始反射率比CO2和YAG激光高90%。比钢等黑色金属高得多。因此，为了有效地进行铝合金焊接，表面预处理是必须采取的措施，以减少反射并提高吸收能力，而研究人员在这一领域开展了大量工作。

在铝为原表面（铣削、汽车加工后）、喷砂（砂子300目）、抛光电解、阳极氧化的四种表面模式下，研究了入射光束的吸能状态，如表1所示阳极氧化和喷砂可以显著增加铝射线的能量吸收[2]。……