采用焊接整體機身壁板代替傳統的鉚接機身壁板可以極大地減輕構件的重量、降低制造成本、提高生產效率，因而成為大型民用飛機制造技術的發展趨勢之一。由于雙激光束焊接針對蒙皮長桁結構減重效果更為明顯，同時對于復雜構件具有較好的空間可達性，因而受到廣泛的關注。目前，空中客車等航空制造企業在其多種機型上采用了激光焊接的整體機身壁板制造技術。然而，基于焊接的整體機身壁板制造技術是當代民機制造技術中的難點之一。目前我國大型客機設計方案中的機身壁板新型鋁合金焊接技術，其工藝性有自身的特點。

　　鋁合金激光焊接性概述

　　自1960年臺激光焊接機誕生以來，激光焊接技術發展迅速。1965年研制出用于厚膜組件焊接的紅寶石激光焊接機。1974年世界上臺五軸激光加工機——龍門式激光焊接機在福特汽車公司建造。稍后，美國福特汽車公司研制出了激光焊接生產線。時至今日，可用于焊接的激光發生器已經由代的CO2氣體激光器發展到YAG固體激光器，以及的光纖激光器等種類。激光焊接的優點是其能量集中，形成焊接接頭深寬比大、焊接變形較小。隨著激光光束質量的不斷改進，激光焊接現已成為一種成熟的焊接方法，廣泛地應用于國民經濟和國防建設的不同領域。

　　鋁合金密度低、耐腐蝕性能好、抗疲勞性能高，具有較高的比強度、比剛度，是飛機結構的理想材料。近年來，盡管在航空航天業中鈦合金、復合材料等新材料受到廣泛關注，但由于鋁的資源豐富、性能優良、加工容易、成本低廉等一系列優點，加之傳統鋁合金新的熱處理狀態不斷開發，以及新型鋁合金(如鋁鋰合金)的出現，可以預見，在今后相當長一段時間內，鋁合金在飛機結構中的應用仍具有不可取代的優勢。因此，鋁合金焊接技術就成為一個重要的技術關鍵。采用激光焊接技術連接鋁合金航空構件，具有焊縫深寬比大、焊接熱影響區小、焊接變形較小、焊接速度高等諸多優點。但是，鋁合金激光焊接存在一些技術難點。

　　（1）鋁合金對激光束具有極高的表面初始反射率高（對CO2激光超過90%，對YAG激光接近80%），這就要求在熔池形成之前需要較大的激光功率；

　　（2）由于冶金和工藝等多重因素的影響，鋁合金激光焊接過程較容易產生氣孔；

　　（3）鋁合金屬于典型的共晶合金，在激光焊接快速凝固條件下更容易產生熱裂紋；

　　（4）激光焊接間隙適應性小，對焊件的裝配精度要求較高；

　　（5）鋁合金線膨脹系數大，易產生焊接變形；

　　（6）鋁合金的導熱率較大，冷卻時間短，熔池冶金反應不充分，容易導致缺陷；

　　（7）液態鋁合金流動性良好，表面張力低，熔池穩定性差。

　　盡管有上述諸多難點，但激光焊接技術仍然是目前航空航天領域鋁合金焊接的最有效方法之一。隨著不斷地試驗和研究，激光焊接逐漸展現出其良好的工藝性能及焊后力學性能。與傳統的TIG焊、MIG焊相比，激光焊接具有焊接質量高、精度高、速度快等特點，是當前發展最快、研究最多的方法之一。近年來，國際上眾多科研人員針對鋁合金激光焊接開展了大量研究，逐步形成了較為可靠的鋁合金激光焊接技術。

　　大型客機機身壁板激光焊接方案

　　我國大型客機的設計方案中，初步考慮在前機身、中后機身的部分下壁板制造工藝中采用激光焊接工藝。前機身焊接壁板的位置如圖1所示。以該壁板為例，單塊壁板尺寸為4276mm×1350mm，壁板厚度為1.8mm，單塊壁板上桁條多達9根，如圖2所示。因此，屬于典型的大尺寸、小厚度、多焊縫的復雜焊接工藝。

　　在上述機身蒙皮桁條焊接方案中，主要采用雙激光束雙側同步焊接工藝。飛機壁板蒙皮桁條T型連接結構雙激光束雙側同步焊接是一種全新的焊接工藝。由于T型結構雙激光束雙側同步焊接工藝避免了傳統的T型結構單面焊接雙面成型工藝對底板(蒙皮)完整性的破壞，同時該工藝相對傳統的鉚接工藝而言能極大地減輕構件的重量，因而在航空制造業中受到青睞。然而，由于壁板和桁條厚度都只有1.8mm，而單塊壁板在長度和寬度方向都具有較大尺寸，因此要在此構件中形成多條高強度的有效焊縫，同時還要控制焊接欠缺、抑制焊接變形和應力集中，焊接構件要滿足設計單位所提出的靜強度、疲勞強度及損傷容限等方面的指標，此項工藝顯然具有一定難度。更為重要的是，民用航空制造業具有比航天、軍用航空等制造領域更為嚴格的質量評價體系，一項新的工藝必須通過適航當局的審批。