【摘要】综述了铝合金激光焊接的特点及难点，分析了铝合金焊接中诸如小孔的诱导和稳定，气孔及热裂纹等问题及其解决方法，介绍了铝合金激光焊接的新方法和新进展。 

    一、概述 

    铝合金具有高比强度、高比模量和高疲劳强度，以及良好的断裂韧性和较低的裂纹扩展率，同时还具有优良的成形工艺性和良好的抗腐蚀性。因此，被广泛应用于各种焊接结构和产品中。 

    传统的铝合金焊接一般采用TIG焊或MIG焊工艺，但所面临的主要问题是焊接过程中较大的热输入使铝合金板变形较大，焊接速度慢，生产效率低。由于焊接变形大，随后的矫正工作往往浪费大量的时间，增加了制造成本，影响了生产效率和制造质量。而激光焊接具有功率密度高、焊接热输入低、焊接热影响区小和焊接变形小等特点，使其在铝合金焊接领域受到格外的重视。 

    铝合金激光焊接的主要难点在于： 

    （1）铝合金对激光束的高初始反射率及其本身的高导热性，使铝合金在未熔化前对激光的吸收率很低，“小孔”的诱导比较困难。 

    （2）铝的电离能低，焊接过程中光致等离子体易于过热和扩展，使得焊接稳定性差。 

    （3）铝合金激光焊接过程中容易产生气孔和热裂纹。 

    （4）焊接过程中合金元素的烧损，使铝合金焊接接头的力学性能下降。 

    二、铝合金激光焊接的问题及对策 

    1．铝合金对激光的吸收率问题 

    材料对激光的吸收率由下式决定： 
    ε=0.365{ρ[1+β(T－20)] /λ}1/2 
    式中   ρ——铝合金20℃的直流电阻率，Ω.m； 
           β——电阻温度系数，℃-1； 
           T——温度，℃； 
           λ——激光束的波长，m。 

    对于铝合金来说，吸收率是温度的函数。在铝合金表面熔化、汽化前，由于铝合金对激光的高反射，吸收率将随温度的升高缓慢增加，一旦铝合金表面熔化、汽化，对激光的吸收率就会迅速增大。为提高铝合金对激光的吸收，可以采用以下方法： 

    （1）采取适当的表面预处理工艺   表1所示为铝在原始表面(铣、车加工后) 、电解抛光、喷砂(300目砂子)及阳极氧化(氧化层厚度μm 级) 4种表面状况下对入射光束能量的吸收情况。