在飛機制造生產(chǎn)中，鈦合金、高強鋁合金主要作為薄壁結(jié)構件使用，該類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)的弧焊方法是因為其熱源是 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為其特點彌補了 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，使得焊接結(jié)構的變形也較小。

　　因此，激光焊接技術與航空制造技術相融合，作為一項成熟的技術成為航空用輕質(zhì)合金連接的一種重要手段，對現(xiàn)代航空制造中結(jié)構件、部分發(fā)動機部件間的連接，起著舉足輕重的作用，并在國際上有許多成功的應用實例。

        美國在20世紀70年代初的航空航天工業(yè)中，已利用15kW的CO2激光器針對飛機制造業(yè)中的各種材料、零部件，進行焊接試驗、評估及工藝的標準 化。用6kW的CO2激光器焊接噴氣發(fā)動機燃燒室襯套，該零件需在1.2mm厚的鎳基合金輪緣與冷彎零件上得到1.8mm深的焊縫，如此嚴格的焊縫深度要 求只有激光焊才能實現(xiàn)。

　　空中客車A340飛機的制造中，其全部鋁合金內(nèi)隔板均采用激光焊接，大大簡化了飛機機身的制造工藝；機身蒙皮與筋板的激光焊接取得了突破性進展并已 在空中客車A380上得到應用，在相同結(jié)構剛度條件下，用激光焊接技術取代傳統(tǒng)的鉚接能減輕機身重量10%～20%，提高強度近20%。

　　我國也已將激光加工技術及設備列為“當前國家優(yōu)先發(fā)展的高技術產(chǎn)業(yè)化重點領域”。中國一航北京航空制造工程研究所的高能束流加工技術國防科技重點實 驗室，集激光加工技術、電子束加工技術和等離子體加工技術于一體，是我國唯一同時擁有三束加工技術的研究單位。“九五”、“十五”期間，在激光焊接過程機 理及應用方面開展了大量的研究工作，包括航空用金屬材料的激光焊接工藝及機理研究、精密激光焊接技術研究、新型材料及難加工材料可焊性及工藝優(yōu)化技術研 究、武器裝備新結(jié)構的激光束的新加工方法及關鍵工藝裝備研究、提高激光性能及加工過程控制和質(zhì)量監(jiān)控技術的研究、激光全息技術用于焊縫質(zhì)量檢測的研究以及 航空結(jié)構件激光焊接技術的研究等等。在過去幾十年時間里，為我國激光焊接技術發(fā)展作出了很大的貢獻，研究成果已成功地應用在我國新型航空動力裝置及結(jié)構件 的研制和生產(chǎn)中。

　　幾種激光焊接方法及其應用

　　針對航空制造業(yè)的激光焊接技術，目前的研究主要集中于建立CO2激光和YAG激光焊接各種航空金屬材料的理論及應用，通過基礎理論的建立，輔以大量的試驗驗證，激光焊接技術已經(jīng)成熟地應用于航空及武器裝備制造的諸多領域。下面簡單介紹幾種激光焊接方法及其應用：

　　1. 單激光焊接

　　按焊接熔池形成的機理區(qū)分，激光焊接可分為兩種：熱傳導焊接和激光深熔焊。這兩種方式最基本的區(qū)別在于：前者熔池表面保持封閉，而后者熔池則被激光束穿透成小孔。#p#分頁標題#e#

　?。?）熱傳導焊接

　　當功率密度約為105～ 106W/cm2的激光照射在材料表面時，一部分激光被反射，另一部分光能被材料吸收轉(zhuǎn)化為熱能使焊件表面熔化，材料表面層的熱以熱傳導的方式繼續(xù)向材料 深處傳遞，形成熔池，將兩焊件熔接在一起。這種焊接模式熔深淺，深寬比較小。圖1為利用激光熱導焊為飛機某零件進行密封。

圖1 激光熱導焊的應用

      （2）激光深熔焊

　　當功率密度比較大（約為106～107W/cm2）的激光束照射到材料表面時，材料吸收光能轉(zhuǎn)化為熱能，工件吸收激光后迅速熔化乃至氣化，熔化的金 屬在蒸汽壓力作用下形成小孔激光束可直照孔底，使小孔不斷延伸，直至小孔內(nèi)的蒸氣壓力與液體金屬的表面張力和重力平衡為止。小孔隨著激光束沿焊接方向移動 時，小孔前方熔化的金屬繞過小孔流向后方，凝固后形成焊縫。這種焊接模式熔深大，深寬比也大。在航空制造領域，除了微薄零件或特殊要求之外，一般均使用深 熔焊。圖2是采用激光深熔焊焊接的某飛機結(jié)構件。

圖2 激光深熔焊的應用