激光焊接是激光制造技術(shù)的重要組成部分。1960年美國研制成功世界第一臺紅寶石激光器；1962年出現(xiàn)包括激光焊接在內(nèi)的有關(guān)激光應(yīng)用的報道；1971～1972年，隨著數(shù)千瓦CO2激光焊接裝置的實際應(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大飛機機身制造中。空中客車公司應(yīng)用激光焊接技術(shù)代替鉚接，成功實現(xiàn)了飛機減重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。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。由此可見，未來航空工業(yè)將是激光焊接技術(shù)應(yīng)用的一個重要領(lǐng)域。

目前，作為先進制造技術(shù)發(fā)展的引領(lǐng)者，航空工業(yè)正迎來一個新的發(fā)展機遇期。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)展水平是國家科技水平、工業(yè)水平、國防實力和綜合國力的綜合體現(xiàn)，同時，我國大飛機項目的立項對新材料、現(xiàn)代制造、先進動力、電子信息、自動控制、計算機等領(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)上的多工作臺同時加工及機器人或機械手操縱。

在大功率激光器研究方面我國已取得一些進展：2002年，中科院長春光機所研制出808nm百瓦級連續(xù)波無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。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)生機理與防止方法等方面。在工藝上，改善激光焊接過程的穩(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，這種工藝方法對焊縫間隙的適應(yīng)性大大提高，能量效應(yīng)也大大增強，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物理性能等，其中對鋁合金、鈦合金、鎂合金及高強鋼、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)。