激光焊接是激光制造技術(shù)的重要組成部分。1960年美國(guó)研制成功世界第一臺(tái)紅寶石激光器；1962年出現(xiàn)包括激光焊接在內(nèi)的有關(guān)激光應(yīng)用的報(bào)道；1971～1972年，隨著數(shù)千瓦CO2激光焊接裝置的實(shí)際應(yīng)用，激光焊接發(fā)生了根本性變化，幾毫米厚鋼板可以一次性完全焊透顯示出高功率激光焊接的巨大潛力。

激光焊接技術(shù)在20世紀(jì)80年代中期首先應(yīng)用于車身制造，90年代中期應(yīng)用于船舶制造領(lǐng)域，21世紀(jì)初期應(yīng)用于A380大飛機(jī)機(jī)身制造中?？罩锌蛙嚬緫?yīng)用激光焊接技術(shù)代替鉚接，成功實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)減重20%的目標(biāo)，為激光技術(shù)在航空工業(yè)的應(yīng)用做出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。激光焊接能夠?qū)崿F(xiàn)多種類型材料的連接，而且具有許多其他熔焊工藝無(wú)法比擬的優(yōu)越性，其中最為突出的是，激光焊接能夠連接航空制造中比較難焊的薄板合金材料（如鋁合金、鈦合金等）,并且具有構(gòu)件變形小、接頭質(zhì)量高、重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)。由此可見，未來(lái)航空工業(yè)將是激光焊接技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。

目前，作為先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的引領(lǐng)者，航空工業(yè)正迎來(lái)一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇期。航空工業(yè)展現(xiàn)了現(xiàn)代高新技術(shù)的高度集成，其發(fā)展水平是國(guó)家科技水平、工業(yè)水平、國(guó)防實(shí)力和綜合國(guó)力的綜合體現(xiàn)，同時(shí)，我國(guó)大飛機(jī)項(xiàng)目的立項(xiàng)對(duì)新材料、現(xiàn)代制造、先進(jìn)動(dòng)力、電子信息、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)提出了更加迫切的需求。

激光焊接技術(shù)研究現(xiàn)狀

1 焊接用激光器

以前用于焊接的激光器主要是CO2激光器和YAG激光器，現(xiàn)又出現(xiàn)了光纖激光器、碟形YAG激光器和半導(dǎo)體陣列激光器等。目前幾乎所有用于焊接的固體Nd∶YAG激光器都與光導(dǎo)纖維系統(tǒng)組合使用，具有革新性的光纖傳送系統(tǒng)與Nd∶ YAG激光器結(jié)合大大提高了激光加工系統(tǒng)的方便性和靈活性，這種組合系統(tǒng)非常適合工業(yè)上的多工作臺(tái)同時(shí)加工及機(jī)器人或機(jī)械手操縱。

在大功率激光器研究方面我國(guó)已取得一些進(jìn)展：2002年，中科院長(zhǎng)春光機(jī)所研制出808nm百瓦級(jí)連續(xù)波無(wú)鋁量子阱迭陣激光器，并研制出半導(dǎo)體激光列陣激光焊接機(jī)。2004年，由南開大學(xué)光電子學(xué)研究室研究的雙包層光纖激光器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，輸出功率高，穩(wěn)定可靠，光電轉(zhuǎn)換效率高，光束質(zhì)量好，在工業(yè)加工、激光焊接、醫(yī)療軍事等領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。

2 激光焊接工藝

這方面的研究主要包括激光焊接智能化控制、新型焊接工藝方法、激光焊接現(xiàn)象及小孔行為、焊接缺陷發(fā)生機(jī)理與防止方法等方面。在工藝上，改善激光焊接過(guò)程的穩(wěn)定性和焊縫成形，提高焊接質(zhì)量是人們追求的目標(biāo)，為此開展了激光-電弧復(fù)合工藝、填絲激光焊接、預(yù)置粉末激光焊接、雙焦點(diǎn)技術(shù)、雙面雙束激光焊、光束旋轉(zhuǎn)激光焊、光束整形等新技術(shù)的研究。其中，激光－電弧復(fù)合熱源焊接技術(shù)的研究較為廣泛。由于電弧的介入，這種工藝方法對(duì)焊縫間隙的適應(yīng)性大大提高，能量效應(yīng)也大大增強(qiáng)，可以在獲得同樣焊接效果的條件下降低激光功率，也就意味著減少了激光設(shè)備的投資，降低了生產(chǎn)成本。

3 材料激光焊接性

關(guān)于材料激光焊接性的研究集中在CO2激光和YAG激光焊接各種金屬材料時(shí)的理論上，包括激光誘發(fā)的等離子體分光、吸收和散射特性，以及材料激光焊接接頭的各項(xiàng)物理性能等，其中對(duì)鋁合金、鈦合金、鎂合金及高強(qiáng)鋼、鎳基耐熱合金等的激光焊接性，鋼鐵材料、銅、鋁合金與異種材料的激光焊接性能進(jìn)行了研究。目前，有色金屬鋁合金、鈦合金等激光焊接性能的研究已取得了較大突破，為有色金屬激光焊接的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。