英田激光（400-9900-509）表示铝合金具有高比强度、高疲倦强度以及良好的断裂韧性和较低的裂纹扩展率，同时还具有优秀的成形工艺性和良好的抗堕落性，在航空、航天、汽车、机器制造、船舶及化学工业中已被大量运用。铝合金的广泛运用促进了铝合金焊接技能的发展，同时焊接技能的发展又拓展了铝合金的运用领域。
不过，铝合金本身的特性使得其干系的焊接技能面临着一些亟待办理的问题：表面难熔的氧化膜、接头软化、易产生气孔、随意马虎热变形以及热导率过大等。传统的铝合金焊接一样平常采取TIG焊或MIG焊工艺，虽然这两种焊接办法能量密度较大，焊接铝合金时能得到良好的接头，但仍旧存在熔透能力差、焊接变形大、生产效率低等缺陷，于是人们开始寻求新的焊接手法，20世纪中后期激光技能逐渐开始运用于工业。欧洲空中客车公司生产的A340飞机机身，就采取激光焊接技能取代原有的铆接工艺，使机身的重量减轻18 %旁边，制造本钱降落了近25 %。德国奥迪公司A2和A8全铝构造轿车也获益于铝合金激光焊接技能的开拓和运用。这些成功的事例大大匆匆使对激光焊接铝合金的研究，激光技能已经成为了未来铝合金焊接技能的紧张发展方向。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优点，使其在铝合金焊接领域受到格外的重视。
二、铝合金激光焊接的问题和对策
铝合金表面的高反射性和高导热性
这一特点可以用铝合金的微不雅观构造来阐明。由于铝合金中存在密度很大的自由电子，自由电子受到激光（强烈的电磁波）强制震撼而产生次级电磁波，造成强烈的反射波和较弱的透射波，因而铝合金表面对激光具有较高的反射率和很小的接管率。同时，自由电子的布朗运动受激而变得更为剧烈，以是铝合金也具有很高的导热性。
针对铝合金对激光的高反射性，国内外已作了大量研究，试验结果表明，进行适当的表面预处理如喷砂处理、砂纸打磨、表面化学浸蚀、表面镀、石墨涂层、空气炉中氧化等均可以降落光束反射，有效地增大铝合金对光束能量的接管。其余，从焊接构造设计方面考虑，在铝合金表面人工制孔或采取光网络器形式接头，开V形坡口或采取拼焊(拼接间隙相称于人工制孔) 方法，都可以增加铝合金对激光的接管，得到较大的熔深。其余，还可以利用合理设计焊接缝隙来增加铝合金表面对激光能量的接管。
影响铝合金激光焊接的主要成分
在铝合金激光焊接过程中，小孔的涌现可以大大提高材料对激光的接管率，焊接可以得到更多的能量，而铝元素以及铝合金中的Mg、Zn、Li沸点低、易蒸发且蒸汽压大，虽然这有助于小孔的形成，但等离子体的冷却浸染（等离子体对能量的屏蔽和接管，减少了激光对母材的能量输入）使得等离子体本身“过热”，却阻碍了小孔坚持连续存在，随意马虎产生气孔等焊接毛病，从而影响焊接成形和接头的力学性能，以是小孔的勾引和稳定成为担保激光焊接质量的一个重点。
由于铝合金的高反射性和高导热性，要勾引小孔的形造诣须要激光有更高的能量密度。由于能量密度阈值的高低实质上受其合金身分的掌握，因此可以通过掌握工艺参数，选择确定激光功率担保得当的热输入量，来得到稳定的焊接过程。其余，能量密度阈值一定程度上还受到保护气体种类的影响。例如，激光焊接铝合金时利用N2气时可较随意马虎地勾引出小孔，而利用He气则不能勾引出小孔。这是由于N2和Al之间可发生放热反应，天生的Al-N-O 三元化合物提高了对激光接管率。
气孔问题
铝合金种类不同，产生的气孔类型也不同。一样平常认为，铝合金在焊接过程中产生以下几类气孔。
1) 氢气孔。铝合金在有氢的环境中熔化后，其内部的含氢量可达到0.69ml/100g以上。但凝固往后，其平衡状态下的溶氢能力最多只有0.036ml/100g，两者相差近20倍。因此，在由液态向固态转变的过程中，液态铝中多余的氢气必定要析出。如果析出的氢不能顺利上浮逸出，就会聚拢成气泡残留在固态铝合金成为气孔。
2) 保护气体产生的气孔。在高能激光焊接铝合金的过程中，由于熔池底部小孔前沿金属的强烈蒸发，使保护气体被卷入熔池形成气泡，当气泡来不及逸出而残留在固态铝合金中即成为气孔。
3) 小孔塌陷产生的气孔。在激光焊接过程中，当表面张力大于蒸气压力时，小孔将不能坚持稳定而塌陷，金属来不及添补就形成了孔洞。对减少或避免铝合金激光焊接中的气孔毛病也有很多实际方法，如调度激光功率波形，减少小孔不稳定塌陷，改变光束焦点高度和倾斜照射，在焊接过程时施加电磁经场浸染以及在真空中进行焊接等。近几年来，又涌现了采取填丝或预置合金粉未、复合热源和双焦点技能来减少气孔产生的工艺，有不错的效果。
裂纹问题
铝合金属于范例的共晶合金，在激光焊接快速凝固下更随意马虎产生热裂纹，焊缝金属结晶时在柱状晶边界形成AL-Si或Mg-Si等低熔点共晶是导致裂纹产生的缘故原由。为减少热裂纹，可以采取填丝或预置合金粉未等方法进行激光焊接。通过调度激光波形，掌握热输入也可以减少结晶裂纹。
三、铝合金激光焊接的发展前景
铝合金激光焊接最为人引人关注的特点是其高效率，而要充分发挥这种高效率便是把它利用到大厚度深熔焊接中。因此，研究和利用大功率激光器进行大厚度深熔焊接将是未来发展的一定趋势。大厚度深熔焊更加突出了小孔征象及对焊缝气孔的影响，因此小孔形成机理及掌握变得更加，它必将成为业界共同关心和研究的热点问题。
改进激光焊接过程的稳定性和焊缝成形、提高焊接质量是人们追求的目标。因此，激光-电弧复合工艺、填丝激光焊接、预置粉未激光焊接、双焦点技能以及光束整形等新技能将会得到进一步完善和发展。
南京英田激光科技有限公司
Nanjing Intane Laser Technology Co.，Ltd.
中国 · 南京 · 南京经济技能开拓区 · 恒广路26号2号楼
咨询与做事热线：400-9900-509
邮编：210038
电话：025-85574696
传真：025-85574696
网址：www.intanelaser.com.cn
E-mail：intanelaser@intaneoptics.com
