1。2。2。1 激光焊

激光焊（LBW）具有焊接速度快、能量密度高和焊后工件变形小等优点，受到广泛关注。 激光焊作为比较新型的焊接技术发展很快，成为铝合金焊接技术的重要研究对象［11］。目前， 激光焊接已经被使用于航空航天，轻工电子，汽车制造等领域，现在工业领域中应用的激光 焊主要是 CO2 激光焊。铝合金激光焊接在焊接效率，焊接稳定性和焊接质量上比传统的焊接 技术具有很大的优势：

(1)能量集中在很小的范围内，焊接后变形量小。热量集中也导致减小了焊缝的大小和热 影响区的范围，但熔深却很大；

(2)焊缝和热影响区小，从而焊接热量可扩散的范围变大，加快了凝固和冷却的速度，焊 缝形成的显微组织比较细小，能提高焊接接头的性能；

(3)焊接速度快、焊接功能多且不需要用到真空装置，所以在焊接的精度和焊接效率等上 具有很大的优势；

(4)激光焊接不会受到空气中的磁场所影响，相比于传统的电弧焊接技术，能更加精确地 对准焊件［12］。论文网

但是铝合金的激光焊接也有难点：

(1)铝和铝合金内部的自由电子密度很高，直接导致了铝和铝合金对辐射能的吸收能力很 弱，对二氧化碳激光束（波长为 10。6μm）表面初始吸收率只有 1。7％；对波长为 1。06μm 的 YAG 激光束吸收率接近 5％。因为吸收率小，热导率却很高，所以焊接时要有好的光束聚焦 和高功率密度的高能激光束进行照射［13］；

(2)铝合金激光焊接熔深大，故使用的激光的功率必须达到一定的值才能提供足够的能量， 所以焊接的激光器要求比较严格；

(3)铝合金是一种共晶合金，因此焊接时冷却速度快而使铝合金相对于传统的焊接方法更 容易产生热裂纹；

(4)激光焊接熔深大，熔合区却很小，产生的气泡不易全部析出，从而形成气孔［14］。

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1。2。2。2 搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊(FSW)是英国焊接研究所(TWI)在 1991 年发明的一种同相焊接技术，铝合金 焊接时由于焊接温度低于母材的熔点，它不会像传统焊接方式一样产生裂纹、气孔等焊接缺 陷，从而提高了焊接接头的力学性能。

其主要优点如下：

(1)组织细密，接头性能好。铝合金搅拌摩擦焊的形成的焊缝是在低于母材熔点，温度较 低条件下经过塑性变形和动态再结晶后形成的。因此焊缝和热影响区晶粒细化，没有形成超 过熔点后焊接形成的柱状晶和树枝晶，因而金属组织细密。由于焊接温度低，因此热影响区 也小，不会造成过热损坏金属组织，产生裂纹，气孔等焊接缺陷。经大量的试验，结果表明： 搅拌摩擦焊得到的焊接接头性能非常好，只比母材差一些，在很少的情况下可以超过母材；

(2)变形小，残余应力低。由于焊后形成的组织细密，产生的残余应力低，所以工件不容 易变形，变形量和残余应力都比熔化焊小得多。由于搅拌摩擦焊焊接过程在熔点温度以下进 行，所以不会在接头部位产生热塑性变形［15］；

(3)成本低，污染小。因为搅拌摩擦焊焊接过程中不使用焊丝、焊剂、惰性气体保护气等， 并且许多传统焊接工艺如 MIG 焊，由于铝合金的特性和焊接的要求，焊接时必须对被焊工件 进行严格的表面处理，洗去表面油膜和水汽去除氧化膜。而搅拌摩擦焊只需做去除表面油渍 就可以了，搅拌摩擦焊的焊接过程是通过搅拌和摩擦的作用完成的，在两者的作用下可以去 除铝合金表面的氧化膜。经大量试验和研究，发现摩擦搅拌焊所需的能量很低，仅为激光焊 接的 2。5％，所以能节约很多能源，减轻对环境的污染；