如今，MIG 焊从焊接设备到工艺都已日渐成熟。国外铝合金 90%以上均采用 MIG

焊，国内铝合金 MIG 焊技术也在不断的提高[17,18]。但是铝合金作为低密度结构材料，

常常以薄板作为原材料，而 TIG 焊和 MIG 焊都有热输入大的不足，这使得板材在焊后 出现大变形，矫正困难，费时费力。

（二）搅拌摩擦焊

搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding，简称 FSW）是 1991 年由英国焊接研究所（The Welding Institute，简称 TWI）提出的新型固态塑化连接方法[19]。其焊接原理是利用插入 工件焊接处的高速旋转的圆柱形搅拌头（Welding Pin）与工件材料的摩擦，使连接部分 的材料升温、软化，并且利用对材料的搅拌和摩擦进行焊接。其过程如图 1-2 所示[20]。

图 1-2 搅拌摩擦焊焊接过程示意图[20]

FSW 是一种固相焊接方法，因此没有凝固裂纹以及气孔等缺陷。在焊接过程中不 易产生变形，无需焊丝和气体保护。实现了无烟、无溅射无辐射的绿色焊接。该焊接方 法还能保证焊接接头的力学性能，实现全自动化控制。因此，其在轻合金连接方面具有 显著优势[21]。FSW 能适用于所有的铝合金及异种铝合金间的焊接。国内外许多研究所 和高校[22]都对铝合金 FSW 焊的微观组织[23-25]、焊接接头力学性能[25-27]进行了研究。如 今，FSW 已经在航空铝合金焊接工艺中得到广泛使用[28]。FSW 可以均匀化组织，细化 晶粒尺寸，减少晶体缺陷，并使第二相及夹杂呈弥散分布，从而使得材料表面形成微观 腐蚀电池的倾向降低。现有 FSW 对铝合金腐蚀性能的影响的研究[29,30]，对比传统的 TIG 焊，FSW 后焊接接头焊核区的耐蚀性提高更显著。

但是 FSW 焊还存在一些不足之处：其焊接速度不高；因为焊接要求足够大的压力 和前驱力，因此要求设备具有相当大的刚性和稳定性；焊接过程中不能出现移位；由于 搅拌头的回抽，焊接结束后会残留“匙孔”。文献综述

（三）激光焊

作为 21 世纪的新能源，激光成为日常生产生活的重要组成部分。激光焊（Laser Beam

Welding，简称 LBW）从 1964 年发展到现在已逐渐成熟。作为一种高效、快速、先进 的焊接工艺，其拥有：热输入集中、热影响区小、工件变形小、焊接速度大等优点[31-33]。 根据日本的市场调查，铝合金激光焊将会成为铝合金的主要焊接方向[14]。但是激光焊对 于铝合金也存在反射率高、焊缝成形性差、焊接稳定性差、焊接裂纹等缺点[34,35]。

1。2。2 激光+熔化极气体保护复合焊

为了改善激光焊存在的缺点，国内外学者对激光+电弧复合焊进行了相关的研究， 研究结果表明，激光+电弧双热源焊接并不仅仅是简单的叠加，而是在小功率激光焊接

时提高电弧热利用率，获得较大熔深，利用激光和电弧的有机结合实现1 + 1 > 2的协同

效应，其表现为[36]：电弧预热使激光热效率提高；激光使电弧更加稳定；较单一焊，焊

接效率得到提高，成本降低；焊接缺陷减少，焊接质量得到提高；焊接适应性加强；提 高焊接工程稳定性。

图 1-3  激光+GMAW 复合热源焊示意图[36]

按照附加热源的类型，激光+电弧复合焊主要有：激光+GTAW（Gas Tungsten Arc Welding，惰性气体钨极弧焊）、激光+GMAW（Gas Metal Arc Welding，熔化极气体保 护焊）和激光+PAW（Plasma Arc Welding，等离子弧焊）三种。其中激光+GTAW 已经 发展的较为成熟，而激光+GMAW 研究相对较少，并且，激光+GMAW 复合焊可以通过 调整焊丝的成分，向焊缝金属中增加微量元素，改善焊缝的微观组织，减小焊缝裂纹倾 向，提高冲击韧性和强度，更加适用于钢、铝合金等高强结构材料[38-41]，因此该复合焊 接方法成为目前研究的热门领域[37]。