鋁合金激光焊接工藝是(shi)近十幾年來發展起(qi)來的一(yi)項新技術，與傳(chuan)統(tong)焊接工藝相比，它具有功能強、可靠性高(gao)、無需真空條件及效率(lv)高(gao)等特點。

其功率密度大(da)、熱輸入(ru)總量(liang)低(di)、同等熱輸入(ru)量(liang)熔深大(da)、熱影響區小(xiao)、焊接變形小(xiao)、速(su)度高、易于工(gong)業自動化等優點，特別對熱處理鋁合金(jin)有較大(da)的應用優勢。

可(ke)提高(gao)其加工速度并(bing)極大地降(jiang)低熱輸入，從而可(ke)提高(gao)生(sheng)產(chan)效(xiao)率，改善焊(han)接質量。在(zai)焊(han)接高(gao)強度大厚度鋁合金(jin)時，傳(chuan)統(tong)的焊(han)接方法根本不可(ke)能單(dan)道焊(han)透，而激(ji)光(guang)深熔焊(han)時形成大深度的匙孔，發生(sheng)匙孔效(xiao)應，則可(ke)以得到實現。

一(yi)、激光焊接(jie)鋁合金的(de)優勢

激光焊接鋁合(he)金有以下(xia)優勢：

1、能量(liang)(liang)密度高(gao)，熱輸(shu)入低(di)，熱變形量(liang)(liang)小，熔(rong)化區和熱影響區窄(zhai)而熔(rong)深大；

2、冷卻速度高而得到微細焊縫組織，接(jie)頭(tou)性能良好；

3、與接觸焊相比，激(ji)光焊不用電極(ji)，所以減少了工(gong)時和成本；

4、不需(xu)要(yao)電子束焊(han)時(shi)的真空氣氛，且保護氣和壓(ya)力可選(xuan)擇，被焊(han)工件的形狀不受電磁影(ying)響，不產生X射線(xian)；

5、可對密閉透明(ming)物體內(nei)部金屬材(cai)料進(jin)行焊接(jie)；

6、激光可(ke)用(yong)光導纖(xian)維(wei)進行遠距離的(de)傳輸，從(cong)而使工藝(yi)適應性(xing)好，配合計算機和機械手(shou)，可(ke)實現焊接過(guo)程(cheng)的(de)自動(dong)化(hua)與(yu)精(jing)密控制。

現在(zai)應用(yong)(yong)的(de)激(ji)光(guang)器(qi)主(zhu)要是CO2和(he)YAG激(ji)光(guang)器(qi)，CO2激(ji)光(guang)器(qi)功率(lv)大(da)(da)，對于(yu)要求大(da)(da)功率(lv)的(de)厚板焊接(jie)(jie)比(bi)較適合(he)。但鋁合(he)金表面對CO2激(ji)光(guang)束的(de)吸收率(lv)比(bi)較小，在(zai)焊接(jie)(jie)過程中造成大(da)(da)量的(de)能量損失。YAG激(ji)光(guang)一(yi)般功率(lv)比(bi)較小，鋁合(he)金表面對YAG激(ji)光(guang)束的(de)吸收率(lv)相對CO2激(ji)光(guang)較大(da)(da)，可用(yong)(yong)光(guang)導(dao)纖維傳(chuan)導(dao)，適應性強(qiang)，工藝安排簡單等。

在焊接(jie)大(da)(da)厚度鋁合金時，傳(chuan)統(tong)的(de)(de)焊接(jie)方法(fa)根(gen)本不可能單(dan)道焊透，而激(ji)光深熔焊時形成大(da)(da)深度的(de)(de)匙孔，發生匙孔效應，則可以得到實現。圖1為激(ji)光焊接(jie)時的(de)(de)小孔形狀。

鋁(lv)及鋁(lv)合(he)金的(de)激光(guang)(guang)焊接難點在于鋁(lv)及鋁(lv)合(he)金對輻射能的(de)吸(xi)(xi)收很弱，對CO2激光(guang)(guang)束(shu)（波(bo)長(chang)為10.6m）表面(mian)初始吸(xi)(xi)收率1.7%；對YAG激光(guang)(guang)束(shu)（波(bo)長(chang)為1.06m）吸(xi)(xi)收率近5%。圖(tu)3為不同金屬對激光(guang)(guang)的(de)吸(xi)(xi)收率。

二、激光(guang)焊(han)接鋁合金(jin)需(xu)要注意哪些問題？

1、由于(yu)吸收率(lv)小，熱導率(lv)高(gao)，在實際鋁合(he)金焊接過程(cheng)中(zhong)，一定(ding)要保證(zheng)良好的光束聚焦(jiao)，同時還要用高(gao)功率(lv)密度的高(gao)能激(ji)光束進行(xing)照射。

2、鋁(lv)合金激(ji)光(guang)(guang)焊(han)接(jie)時(shi)，產生(sheng)深熔焊(han)，激(ji)光(guang)(guang)功率必(bi)須達到一(yi)個特(te)定的閾值，這就對(dui)激(ji)光(guang)(guang)器提出一(yi)定的要求，也是激(ji)光(guang)(guang)焊(han)接(jie)的一(yi)個難點。鋁(lv)合金的電離能低，部分牌(pai)號焊(han)接(jie)過程(cheng)中光(guang)(guang)致等離子體易于(yu)過熱和擴散，焊(han)接(jie)穩定性差。

3、焊接(jie)鋁(lv)合金(jin)就一定要(yao)求激光(guang)(guang)束的(de)(de)(de)能量(liang)密(mi)度高(gao)和(he)光(guang)(guang)束的(de)(de)(de)聚焦性能好(hao)。鋁(lv)合金(jin)是典型的(de)(de)(de)共晶合金(jin)。在激光(guang)(guang)焊接(jie)的(de)(de)(de)快速(su)凝固過程(cheng)中(zhong)更容(rong)易(yi)產(chan)(chan)生(sheng)熱(re)裂紋。激光(guang)(guang)焊接(jie)熔池深(shen)寬比(bi)大，氣泡(pao)不易(yi)上浮(fu)析出，容(rong)易(yi)產(chan)(chan)生(sheng)氣孔。

4、液態鋁合金的(de)流動性好，表面張力(li)低，焊(han)接過程的(de)不(bu)穩定造成(cheng)(cheng)焊(han)接熔(rong)池劇烈震蕩，易產生咬邊、成(cheng)(cheng)形(xing)不(bu)連續(xu)，嚴重時造成(cheng)(cheng)焊(han)接過程中(zhong)的(de)小孔(kong)突然閉合，而在焊(han)縫中(zhong)產生直徑較大的(de)工藝(yi)孔(kong)洞（ProcessHoles），或小孔(kong)在閉合前由(you)向外(wai)噴(pen)(pen)發的(de)等(deng)離子體將(jiang)液態金屬吹出熔(rong)池而形(xing)成(cheng)(cheng)所謂(wei)的(de)噴(pen)(pen)射(she)孔(kong)洞（Blowholes）。