隨著激光技術和鋁合金研制技術的發展，進一步開展鋁合金激光焊接應用技術基礎研究、開發鋁合金激光焊接新工藝，更有效地拓展鋁合金激光焊接結構的應用潛力，從而了解鋁合金激光焊接技術的應用現狀及發展趨勢就顯得尤為重要。

　　高強鋁合金具有較高的比強度、比剛度，良好的耐腐蝕性能、加工性能和力學性能,已成為航空航天、艦船等載運領域結構輕量化制造不可或缺的金屬材料，其中飛機應用最多。焊接技術在提高結構材料利用率、減輕結構重量、實現復雜及異種材料整體結構低成本制造方面獨具優勢，其中鋁合金激光焊接技術是倍受關注的熱點。

　　與其他焊接方法相比，激光焊接光束能量密度可達109W/cm2，同時具有加熱集中、熱損傷小、焊縫深寬比大、焊接變形小等優勢，焊接過程易于集成化、自動化、柔性化，可實現高速高精度焊接，并且焊接過程無需真空環境，不產生X-ray，特別適合復雜結構的高精度焊接。該技術在工業中所占比重已成為衡量一個國家工業加工水平高低的重要標志。如空客A380飛機和奧迪A8車就以激光焊接鋁合金結構的應用作為其先進性的標志。因此，激光焊接是鋁合金焊接技術的重要發展方向。

　　隨著材料技術的發展，各種高強高韌鋁合金不斷推出，尤其是第三代鋁鋰合金、新型高強鋁合金的出現，對鋁合金激光焊接技術提出了更多更高的要求，同時鋁合金的多樣性也帶來了各種各樣的激光焊接新問題，所以必須深入研究這些問題，才能更有效地拓展鋁合金激光焊接結構的應用潛力。

　　大功率激光器

　　激光焊接是將高強度激光輻射至金屬表面，通過激光與金屬間熱力耦合作用使金屬熔化再冷卻結晶形成焊縫的技術。根據激光焊接的熱作用機制可分為熱導焊和深熔焊兩種，前者主要應用于精密零件的封裝焊接或微納焊接；后者在焊接過程中往往產生類似于電子束焊接的小孔效應，形成深寬比較大的焊縫。激光深熔焊接實現需要的激光功率高，該技術目前應用于激光深熔焊接的大功率激光主要有4種類型，其特點如表1所示。

　　CO2氣體激光的工作介質為CO2氣體，輸出10.6μm波長激光，按激光激發結構形式分為橫流和軸流兩種。橫流CO2激光輸出功率雖已達150kW，但光束質量較差，不適合焊接；軸流CO2激光具有較好的光束質量，可用于對激光反射率高的鋁合金焊接，商用激光器功率也達到25kW。A318飛機鋁合金下壁板就是采用的CO2雙光束激光焊接。

　　YAG固體激光工作介質是紅寶石、釹玻璃和摻釹釔鋁石榴石等，輸出波長為1.06μm的激光。YAG激光比CO2激光更易于被金屬吸收，并且受等離子體影響較小，為光纖傳輸，焊接操作靈活，焊縫位置可達性好，是目前鋁合金結構焊接的主要激光器。光泵浦Nd:YAG固體激光由于高功率運轉時泵浦燈輸入能量產生大部分熱損耗，造成激光腔溫度升高、導致激光熱透鏡效應，使得YAG激光功率和光電能量轉化效率低。近年來以半導體泵浦、激光泵浦代替光泵浦固體激光器，不僅光束質量得到改善，而且能量轉換率和泵浦燈的使用壽命明顯提高了，如近幾年出現的Yb:YAGDisc激光，其激光能量轉換效率達20%，光束質量比肩光纖激光器。