高能束流加工作為利用以光量子、電子、等離子體為能量載體的高能量密度束流對(duì)材料和構(gòu)件進(jìn)行加工的技術(shù)，是航空航天制造工業(yè)中前沿的特種加工技術(shù)。其主要技術(shù)領(lǐng)域有激光束加工技術(shù)、電子束加工技術(shù)、離子束及等離子體加工技術(shù)以及高能束流復(fù)合加工技術(shù)等。

激光焊接技術(shù)作為近幾十年發(fā)展起來(lái)的一種新興的高質(zhì)量、高精度、低變形、高效率和高速度的焊接方法，是激光加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。激光加工技 術(shù)在工業(yè)上最初主要應(yīng)用于切割和制孔，而近年來(lái)，激光焊接逐漸成為熱點(diǎn)并取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。自從19世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著大功率激光器的飛速改進(jìn)和發(fā) 展，其在工業(yè)中的應(yīng)用從最初只用于小的或者微細(xì)結(jié)構(gòu)的加工發(fā)展到廣泛用來(lái)進(jìn)行大結(jié)構(gòu)件的加工，越來(lái)越受到人們的關(guān)注和認(rèn)可并普遍應(yīng)用于機(jī)械制造、航空航 天、汽車(chē)工業(yè)、粉末冶金、生物醫(yī)學(xué)微電子行業(yè)等工業(yè)界領(lǐng)域。其中薄板的激光焊接主要應(yīng)用于航空航天工業(yè)和汽車(chē)制造業(yè)。

激光焊接是將高強(qiáng)度的激光束輻射至金屬表面，通過(guò)激光與金屬的相互作用，金屬吸收激光轉(zhuǎn)化為熱能使金屬熔化后冷卻結(jié)晶形成焊縫。激光焊接具有傳統(tǒng)焊接方法無(wú)法比擬的顯著優(yōu)點(diǎn)：

1. 焊接速度快、深度大、焊件質(zhì)量好、熱影響區(qū)、變形及殘余應(yīng)力小。焊縫抗拉強(qiáng)度可達(dá)到或超過(guò)母材，激光焊接接頭的疲勞強(qiáng)度一般要比常規(guī)焊接工藝高20%，甚至更高。

2. 常規(guī)或特殊條件下均能進(jìn)行焊接，焊接設(shè)備裝置簡(jiǎn)單，能夠滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的要求，并適合于諸多領(lǐng)域。

3. 適用于諸多航空材料如鈦合金、鋁合金、鎳基高溫合金，各種鋼材以及異種材料之間的焊接。

4. 功率密度高，可以焊接高硬度、高脆性及高熔點(diǎn)、高強(qiáng)度的材料。

5. 可進(jìn)行微型焊接。激光束經(jīng)聚焦后可獲得很小的光斑，且能精確定位，可應(yīng)用于微、小型工件的焊接。

6. 激光焊接系統(tǒng)具有高的柔性。與CAD/CAM或機(jī)器人聯(lián)合組成的焊接系統(tǒng)可形成多功能的激光加工系統(tǒng)，達(dá)到較高的自動(dòng)化程度，具有很大的靈活性。

7. 激光束易實(shí)現(xiàn)光束按時(shí)間與空間分光，能進(jìn)行多光束同時(shí)加工及多工位加工，為更精密的焊接提供了條件。

激光焊接技術(shù)的應(yīng)用

在飛機(jī)制造生產(chǎn)中，鈦合金、高強(qiáng)鋁合金主要作為薄壁結(jié)構(gòu)件使用，該類(lèi)材料的連接一般采用傳統(tǒng)的鉚接工藝，之所以不采用傳統(tǒng)的弧焊方法是因?yàn)槠錈嵩词?發(fā)散的，能量密度較低，因此焊接速度低、熱輸入量大、焊接接頭性能差及焊接結(jié)構(gòu)的變形量大，難以滿足焊接件的使用要求。然而激光焊接恰恰因?yàn)槠涮攸c(diǎn)彌補(bǔ)了 傳統(tǒng)熔焊的缺陷，可在保證焊接接頭具有良好性能的同時(shí)，使得焊接結(jié)構(gòu)的變形也較小。
因此，激光焊接技術(shù)與航空制造技術(shù)相融合，作為一項(xiàng)成熟的技術(shù)成為航空用輕質(zhì)合金連接的一種重要手段，對(duì)現(xiàn)代航空制造中結(jié)構(gòu)件、部分發(fā)動(dòng)機(jī)部件間的連接，起著舉足輕重的作用，并在國(guó)際上有許多成功的應(yīng)用實(shí)例。