【摘要】綜述了鋁合金激光焊接的特點及難點，分析了鋁合金焊接中諸如小孔的誘導和穩(wěn)定，氣孔及熱裂紋等問題及其解決方法，介紹了鋁合金激光焊接的新方法和新進展。 

    一、概述 

    鋁合金具有高比強度、高比模量和高疲勞強度，以及良好的斷裂韌性和較低的裂紋擴展率，同時還具有優(yōu)良的成形工藝性和良好的抗腐蝕性。因此，被廣泛應(yīng)用于各種焊接結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品中。 

    傳統(tǒng)的鋁合金焊接一般采用TIG焊或MIG焊工藝，但所面臨的主要問題是焊接過程中較大的熱輸入使鋁合金板變形較大，焊接速度慢，生產(chǎn)效率低。由于焊接變形大，隨后的矯正工作往往浪費大量的時間，增加了制造成本，影響了生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量。而激光焊接具有功率密度高、焊接熱輸入低、焊接熱影響區(qū)小和焊接變形小等特點，使其在鋁合金焊接領(lǐng)域受到格外的重視。 

    鋁合金激光焊接的主要難點在于： 

    （1）鋁合金對激光束的高初始反射率及其本身的高導熱性，使鋁合金在未熔化前對激光的吸收率很低，“小孔”的誘導比較困難。 

    （2）鋁的電離能低，焊接過程中光致等離子體易于過熱和擴展，使得焊接穩(wěn)定性差。 

    （3）鋁合金激光焊接過程中容易產(chǎn)生氣孔和熱裂紋。 

    （4）焊接過程中合金元素的燒損，使鋁合金焊接接頭的力學性能下降。 

    二、鋁合金激光焊接的問題及對策 

    1．鋁合金對激光的吸收率問題 

    材料對激光的吸收率由下式?jīng)Q定： 
    ε=0.365{ρ[1+β(T－20)] /λ}1/2 
    式中   ρ——鋁合金20℃的直流電阻率，Ω.m； 
           β——電阻溫度系數(shù)，℃-1； 
           T——溫度，℃； 
           λ——激光束的波長，m。 

    對于鋁合金來說，吸收率是溫度的函數(shù)。在鋁合金表面熔化、汽化前，由于鋁合金對激光的高反射，吸收率將隨溫度的升高緩慢增加，一旦鋁合金表面熔化、汽化，對激光的吸收率就會迅速增大。為提高鋁合金對激光的吸收，可以采用以下方法： 

    （1）采取適當?shù)谋砻骖A(yù)處理工藝   表1所示為鋁在原始表面(銑、車加工后) 、電解拋光、噴砂(300目砂子)及陽極氧化(氧化層厚度μm 級) 4種表面狀況下對入射光束能量的吸收情況。