铝合金激光焊接技术
激光焊接铝合金的难点及采取的工艺措施
激光焊接铝合金的难点及采取的工艺措施随着科技的发展，激光焊接技术在各个领域得到了广泛的应用，尤其是在金属材料的加工过程中。
激光焊接铝合金这一领域却面临着诸多挑战。
本文将从铝合金的特点、激光焊接的难点以及采取的工艺措施等方面进行详细的探讨。
一、铝合金的特点铝合金是一种具有优良性能的金属材料，它具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点。
这些特点使得铝合金在航空、航天、汽车等领域具有广泛的应用前景。
铝合金的这些优点也给激光焊接带来了一定的难度。
铝合金的熔点较低，容易产生氧化膜，影响焊接质量。
铝合金的热导率较高，导致热量容易散失，需要采用较高的功率进行焊接。
铝合金的成分复杂，不同种类的铝合金之间存在化学成分差异，这也给激光焊接带来了一定的挑战。
二、激光焊接铝合金的难点1. 氧化膜的影响铝合金在加热过程中容易产生氧化膜，这层氧化膜不仅会影响焊缝的质量，还会导致气孔的产生。
因此，在激光焊接铝合金时，需要采取一定的措施去除氧化膜。
常用的方法有机械磨削、化学清洗和电化学清理等。
2. 热量散失问题铝合金的高热导率导致热量容易散失，这就需要在激光焊接过程中采用较高的功率进行加热。
过高的功率会导致焊缝过深，产生裂纹。
因此，在激光焊接铝合金时，需要寻找合适的功率平衡点。
3. 成分差异问题铝合金的成分复杂，不同种类的铝合金之间存在化学成分差异。
这就要求在激光焊接过程中，需要根据不同的铝合金种类选择合适的焊接参数和工艺措施。
还需要对铝合金的微观结构进行分析，以便更好地控制焊缝的形成和性能。
三、采取的工艺措施针对上述难点，本文提出以下几点工艺措施：1. 采用预处理方法去除氧化膜在激光焊接前，可以采用机械磨削、化学清洗和电化学清理等方法去除铝合金表面的氧化膜。
这样可以有效地减少氧化膜对焊缝质量的影响。
2. 调整激光功率平衡热量散失问题在激光焊接过程中，可以通过调整激光功率来平衡热量散失问题。
一般来说，随着激光功率的增加，焊缝深度也会增加。
hb 铝合金激光填丝焊接工艺
hb 铝合金激光填丝焊接工艺以HB铝合金激光填丝焊接工艺为标题的文章导言：随着工业技术的不断发展，激光焊接技术在金属焊接领域中扮演着越来越重要的角色。
HB铝合金是一种常见的铝合金材料，具有轻质、高强度和耐腐蚀的特点，在航空航天、汽车制造和电子领域得到广泛应用。
本文将探讨HB铝合金激光填丝焊接工艺的特点、优势和应用。
一、HB铝合金激光填丝焊接工艺的特点HB铝合金激光填丝焊接工艺是指利用激光束对铝合金进行填充焊接的一种技术。
相比传统的铝合金焊接方法，HB铝合金激光填丝焊接具有以下特点：1. 高精度：激光焊接技术能够实现高精度的焊接，填充焊接的缝隙较小，焊缝质量更好。
2. 低热输入：激光焊接过程中，热影响区域较小，可以避免因过高的焊接温度导致材料变形或热裂纹的问题。
3. 高效率：激光焊接速度快，焊接效率高，能够提高生产效率和降低成本。
4. 自动化程度高：激光焊接设备可以与机器人等自动化设备配合使用，实现自动化生产，提高生产效率和一致性。
二、HB铝合金激光填丝焊接工艺的优势HB铝合金激光填丝焊接工艺相比传统的焊接方法具有以下优势：1. 填充性能好：激光焊接可以实现铝合金材料的高质量填充，焊接接头强度高，抗拉强度和疲劳寿命都有所提高。
2. 焊接速度快：相比传统的TIG焊接方法，激光焊接速度更快，能够大幅度提高生产效率。
3. 无需后续处理：激光焊接工艺的焊缝表面质量好，通常不需要进行后续的表面处理，减少了生产工艺和成本。
4. 可焊接性广泛：HB铝合金激光填丝焊接工艺不仅适用于HB系列铝合金，还适用于其他铝合金材料的焊接。
三、HB铝合金激光填丝焊接工艺的应用HB铝合金激光填丝焊接工艺在各个领域都有广泛的应用，特别是在航空航天、汽车制造和电子领域。
具体应用包括以下几个方面：1. 航空航天领域：HB铝合金激光填丝焊接工艺可以用于航空航天领域的飞机结构件的焊接，如机身、机翼等，能够提高零部件的质量和强度。
2. 汽车制造领域：HB铝合金激光填丝焊接工艺可以用于汽车制造中的车身焊接，如车身框架、车门等，能够提高车身的强度和安全性。
铝合金薄板激光填丝焊接技术
铝合金薄板激光填丝焊接技术激光填丝焊接铝合金不但可以保持激光焊固有的优点，如能量集中、变形小等，还可以降低对接焊时的间隙裕度，减少焊接缺陷，提高接头性能等，从而扩大铝合金薄板激光焊接在航空航天工业中的应用。
铝合金是航空航天工业中的主要结构材料，它不仅具有高比强度、高比模量、良好的断裂韧性、疲劳强度和较低的裂纹扩展速率，同时还具有优良的成形工艺性和良好的耐蚀性。
在民用飞机中，铝合金占结构材料重量百分比高达70% ~ 80%。
在新一代军用飞机中，由于复合材料和钛合金用量的增加，铝合金的用量有所减少，但高纯、高强、高韧的高性能铝合金用量却增加了。
苏-27飞机上铝合金约占全机结构重量的60%。
激光焊接具有能量集中、焊接变形小、焊缝质量优良、生产效率高等优点，此外激光的柔性更增加了焊接工艺的灵活性。
在飞机制造中，激光焊接可以实现飞机结构以焊代铆以及替代常规焊接方法提高焊缝质量。
因此对铝合金的激光焊接技术研究成为各国特别是航空航天制造工业界的焦点。
1激光焊接如果不填丝，将存在如下局限性：1.焊接接头的化学成份完全取决于母材，性能不能按要求进行调整;激光焊接铝合金时，低沸点元素容易蒸发造成接头性能下降。
2.激光焊接对接头间隙要求严格，自熔焊所允许的间隙量最大不超过板厚的10%。
在实际生产中，尤其对于航空航天工业，不可避免地会遇到对薄板的对接激光焊，当薄板厚度为1.2mm或者更薄时，对接焊的间隙要求很难满足。
如果对薄板采用曲面对接焊，这一间隙要求更难达到。
虽然通过机械加工可以使被焊工件的装配间隙符合要求，但这势必增加成本，更不利于激光焊接在工业生产中推广应用。
3.激光焊接铝合金时过程不稳定，焊缝成形不理想，且由于熔池中高反射率和低表面张力，将会导致焊缝缺陷，如焊塌、气孔和软化等。
同时，铝合金对气孔有最大的敏感性，而氢是铝及铝合金熔焊时产生气孔的主要原因。
氢之所以能使焊缝形成气孔，与其在铝及铝合金中溶解度的变化特性有关。
铝合金激光焊接技术
一、铝合金激光焊接的发展铝合金密度低,但强度比较高,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。
不过,铝合金本身的特性使得其相关的焊接技术面临着一些亟待解决的问题：表面难溶的氧化膜、接头软化、易产生气孔、容易热变形以及热导率过大等。
以往的生产实践中,铝合金的焊接常用钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊。
虽然这两种焊接方式能量密度较大,焊接铝合金时能获得良好的接头,但仍然存在熔透能力差、焊接变形大、生产效率低等缺点。
用这些传统的、应用于黑色金属的焊接方法焊接铝合金,并不能达到工业上高效、无缺陷、性能佳的要求,于是人们开始寻求新的焊接方法,20世纪中后期激光技术逐渐开始应用于工业。
欧洲空中客车公司生产的A340飞机机身,就采用激光焊接技术取代原有的铆接工艺,使机身的重量减轻18 %左右,制造成本降低了近25 %。
德国奥迪公司A2和A8全铝结构轿车也获益于铝合金激光焊接技术的开发和应用。
这些成功的事例大大促使对激光焊接铝合金的研究,激光技术已经成为了未来铝合金焊接技术的主要发展方向,因为激光焊接具有其独特的优点：<1> 能量密度高,热输入量小,焊接变形小,能得到窄的熔化区和热影响区以及熔深大的焊缝。
<2> 冷却速度快,焊缝组织微细,故焊接接头性能良好。
<3>焊接能量可精确控制,可靠性高,针对不同的要求有较高的适应性。
<4>可进行微型焊接或实现远距离传输,不需要真空装置,利于大批量自动化生产。
二、激光焊接铝合金的难点及解决措施1.铝合金表面的高反射性和高导热性这一特点可以用铝合金的微观结构来解释。
由于铝合金中存在密度很大的自由电子,自由电子受到激光〔强烈的电磁波强迫震动而产生次级电磁波,造成强烈的反射波和较弱的透射波,因而铝合金表面对激光具有较高的反射率和很小吸收率。
铝合金焊接技术和应用研究
铝合金焊接技术和应用研究铝合金是一种广泛应用于工业领域的材料。
铝合金具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，在航空、汽车、船舶等领域得到了广泛应用。
铝合金的焊接技术也随着使用领域的不断扩大而得到了更多的研究和应用。
一、铝合金焊接技术概述铝合金焊接技术主要包括氩弧焊、TIG焊、MIG焊、激光焊等不同种类。
其中，氩弧焊是目前应用最为广泛的一种焊接技术。
氩弧焊具有焊缝质量好、成本低等优点，可用于航空、航天、汽车等领域的铝合金结构件的焊接。
TIG焊是一种适用于薄壁铝合金材料的焊接技术。
TIG焊具有功率控制、热输入量小、焊接速度快等优点，在航空、电子等领域得到广泛应用。
MIG焊是近年来发展起来的一种新型铝合金焊接技术。
MIG焊具有焊缝良好、成本低等优点，在汽车、电子、造船等领域的铝合金焊接中得到了广泛应用。
激光焊是一种适用于高要求、高精度、高效率的铝合金焊接技术。
激光焊是一种非接触式焊接技术，具有热影响区小、精度高、速度快等优点。
目前，激光焊用于航空、航天、汽车、电子等领域的高精度铝合金焊接中。
二、铝合金焊接技术的应用研究在航空领域，铝合金结构件的焊接质量直接关系到航空器的飞行安全。
目前，航空领域广泛应用TIG焊和高能激光焊技术。
高能激光焊具有焊缝几乎无顶部缺陷、堆焊率高等优点，是目前最为理想的航空领域铝合金结构件的焊接技术。
在汽车领域，铝合金的轻量化特性得到广泛应用。
铝合金车身结构件的焊接技术是汽车工业发展的重要技术之一。
目前，汽车领域广泛应用MIG焊、TIG焊和激光焊技术。
相较于氩弧焊来说，MIG焊和TIG焊在铝合金车身结构件的焊接中具有更好的适应性和焊缝品质。
在电子领域，铝合金是电子外壳的常用材料。
铝合金外壳的焊接技术直接关系到电子设备的密封性和机械强度。
目前，电子领域广泛应用TIG焊、激光焊技术。
相较于TIG焊来说，激光焊具有焊缝更细、威胁成像性好等优点，更适用于电子外壳的高密度、高精度焊接。
三、铝合金焊接技术的未来发展趋势随着新材料、新工艺的不断涌现，铝合金焊接技术也将不断发展。
4.24 铝合金的激光焊接讲解
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2.2
铝合金的激光焊接工艺
（1）铝及铝合金的激光焊接难点在于以下因素： 铝及铝合金对激光辐射能的吸收很弱，对波长为10.6微米的二氧化 碳激光表面初始吸收率仅为1.7%，对波长为1.06微米的YAG固体激光吸 收率接近5%。 （2）为了提高铝合金对激光的吸收率，可以采取适当的 工艺措施： 如表面阳极氧化处理，喷砂或用砂纸对铝合金表面进行打磨，表面化 学浸蚀，表面镀或石墨涂层等方法，不同处理方法对激光吸收率的影响 如表1所示。
9/30/2018
激光焊接参数选择：
激光焊接时应选择合适的焊接波形，常用脉冲波形有方波、尖峰波、双峰波等， 通常一个脉冲波时间以毫秒为单位，在一个激光脉冲作用期间内，金属反射率的变 化很大。铝合金表面对光的反射率太高，当高强度激光束射至材料表面，金属表面 将会有 60%-98%的激光能量因反射而损失掉，且反射率随表面温度变化。因此一 般焊接铝合金时最优选择尖形波（如图1所示）和双峰波，波形上升阶段是为提供 较大的能量使铝合金熔化，一旦工件中“小孔”形成，开始进行深熔焊时，金属熔 化后液态金属对激光的吸收率迅速增大，此时应迅速减小激光能量，以小功率进行 焊接，以免造成飞溅。
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图1 焊接铝合金脉冲波形
工业纯铝用脉冲激光焊能很好地焊接，焊后一般不会出现裂纹，但现在有些行业， 焊后表面需要打磨，而激光脉冲焊后会有凹陷，打磨量会增加，这增加了加工周期 和生产成本，而连续激光器可以很好的解决这些问题。电池壳体的封口以脉冲激光 焊和连续激光焊焊后焊缝对比如图 2所示。由图2可知，脉冲焊点不均匀，咬边，表 面有凹陷，飞溅较多，焊后强度不高。为了改善焊缝质量，采用连续激光器焊接， 焊缝表面平滑均匀，无飞溅，无缺陷，焊缝内部未发现裂纹。
铝合金门窗激光无缝焊接技术说明。
铝合金门窗激光无缝焊接技术说明。
1. 引言说到铝合金门窗，大家应该都不陌生吧？它们轻便、美观，而且耐腐蚀，简直是家装界的小明星。
不过，要想让这些小明星更闪亮，焊接技术可就不能马虎了。
今天我们聊聊一种特别酷炫的焊接方式——激光无缝焊接！这技术真是让人眼前一亮，跟那些老土的焊接方式比起来，简直是天上掉下来的馅饼。
2. 激光无缝焊接的基本原理2.1 什么是激光焊接？说白了，激光焊接就是用高强度的激光束来熔化金属，形成牢固的接头。
听起来是不是有点科幻？没错，这玩意儿就是科技的产物，效率高得令人咋舌。
而且，这种焊接方式的精确度高，能让焊缝如同细线一样，简直像是在缝合一件艺术品。
2.2 无缝焊接的优势提到“无缝”，我们就要说说这项技术的好处了。
首先，无缝焊接显著提高了铝合金门窗的强度和密封性。
你想啊，门窗如果有缝，风一吹进来，保暖效果简直是没得谈了。
其次，外观上没有焊接痕迹，给人一种简洁大方的感觉，真是让家里看上去高大上！而且，焊接速度快，省时省力，简直是装修队的福音。
3. 实际应用3.1 在家居装修中的应用想象一下，你家新装的铝合金窗户，简约大气，焊接处连个缝都看不见，朋友们来家做客时，那个羡慕劲儿，嘿，简直能把人乐翻天。
这种技术在家居装修中的运用，不仅能提升家居的整体美感，还能大幅度提高门窗的使用寿命，真是给力！3.2 在工业领域的运用说到工业应用，激光无缝焊接也是大显身手。
比如，汽车行业的车身焊接，或者航空航天领域的零部件加工，激光焊接的优势再一次凸显。
高速、精确又耐用，谁不想在生产线上用上这么棒的技术呢？而且，这样一来，企业的生产效率也能蹭蹭上涨，生意兴隆，老板开心。
4. 小结总的来说，铝合金门窗的激光无缝焊接技术，真的是一个了不起的进步。
它不仅提高了门窗的质量，还为我们创造了一个更舒适的生活环境。
想要打造一个既美观又实用的家，这项技术可是你不能错过的“秘密武器”哦！所以，别再犹豫了，赶紧了解一下这项技术，让你的家装之路更加顺利吧！记住，科技的进步总是让我们的生活变得更美好，未来还会有更多惊喜等着我们，咱们一起期待吧！。
铝合金激光焊接试验步骤
铝合金激光焊接试验引言现代交通运输工程中，铝合金因具有比重轻，塑性好，易于加工成型，无低温脆性转变及耐大气腐蚀等优点，得到越来越广泛的应用。
由于铝台金表面容易形成难溶的氧化膜，在传统的焊接技术下，其焊接性能很差，同时铝合金的连接方法限制了其更深入的应用。
铝合金的激光焊接是一种较为先进的焊接技术，体现在激光焊接速度快、变形小，可以有效减少传统焊接方法不可避免的未融合、气孔、裂纹等缺陷[1-2]。
文中试验研究所用材料的型号为2 024和7 075铝台金，采用1 000 W大功率半导体激光器与传统的c02激光器和Nd：YAG激光器相比。
半导体激光波长短，(800-980 nm)，更有利于金属的吸收，电光转换效率高，一般在30％以上‘”，体积紧凑，工作寿命长而且不须要额外的维护，运行成本低。
因此，研究半导体激光器对铝合金的焊接，具有较大的工程意义和应用价值。
铝合金激光焊接难点1 铝合金对激光的表面反射和高导热性铝合金具有对激光高的反射率。
由于铝合金中存在密度很大的自由电子，自由电子受到光波的强烈的电磁波的强迫震动而产生次波，从而造成强烈的反射波和比较弱的透射波，而透射波又在很薄的铝合金表层被吸收，因而铝合金表面对激光具有较高的反射率，吸收率很小。
铝合金对C0 激光束的反射率可达96％，对Nd：YAG激光束的反射率也接近80％ll，31。
同时，铝合金自身具有高的热导性，其热导率在室温下为普通中碳钢的3倍。
因此铝合金的激光焊接要求极高的功率密度(约为钢铁材料的5倍)，即对激光器的输出功率和光束位置要求极高。
此外，还必须采取适当的T艺措施来提高其对激光束的吸收率。
铝合金的表面状态影响铝合金对激光的吸收，表面粗糙、表面涂层、表面阳极氧化会增大吸收。
增加吸收的涂层物质有碳黑、氧化钛、二氧化硅、硅酸钠、硅酸钾等。
此外，化学反应吸收层如磷酸锰、磷酸锌、磷酸铁等磷化处理措施同样可增加吸收。
实验证明，对3 mm厚的A6063铝合金，当表面形成一层薄的氧化膜时，比l 1TIIYI厚的表面光洁的A6063铝合金对激光的吸收率显著增大。
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一、铝合金激光焊接的发展铝合金密度低，但强度比较高，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展，同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域，因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。
不过，铝合金本身的特性使得其相关的焊接技术面临着一些亟待解决的问题：表面难溶的氧化膜、接头软化、易产生气孔、容易热变形以及热导率过大等。
以往的生产实践中，铝合金的焊接常用钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊。
虽然这两种焊接方式能量密度较大，焊接铝合金时能获得良好的接头，但仍然存在熔透能力差、焊接变形大、生产效率低等缺点。
用这些传统的、应用于黑色金属的焊接方法焊接铝合金，并不能达到工业上高效、无缺陷、性能佳的要求，于是人们开始寻求新的焊接方法，20世纪中后期激光技术逐渐开始应用于工业。
欧洲空中客车公司生产的A340飞机机身，就采用激光焊接技术取代原有的铆接工艺，使机身的重量减轻18 %左右，制造成本降低了近25 %。
德国奥迪公司A2和A8全铝结构轿车也获益于铝合金激光焊接技术的开发和应用。
这些成功的事例大大促使对激光焊接铝合金的研究，激光技术已经成为了未来铝合金焊接技术的主要发展方向，因为激光焊接具有其独特的优点：(1) 能量密度高，热输入量小，焊接变形小，能得到窄的熔化区和热影响区以及熔深大的焊缝。
(2) 冷却速度快，焊缝组织微细，故焊接接头性能良好。
(3)焊接能量可精确控制，可靠性高，针对不同的要求有较高的适应性。
(4)可进行微型焊接或实现远距离传输，不需要真空装置，利于大批量自动化生产。
二、激光焊接铝合金的难点及解决措施1.铝合金表面的高反射性和高导热性这一特点可以用铝合金的微观结构来解释。
由于铝合金中存在密度很大的自由电子，自由电子受到激光（强烈的电磁波）强迫震动而产生次级电磁波，造成强烈的反射波和较弱的透射波，因而铝合金表面对激光具有较高的反射率和很小吸收率。
同时，自由电子的布朗运动受激而变得更为剧烈，所以铝合金也具有很高的导热性。
针对铝合金对激光的高反射性，国内外学者都作了大量研究，试验结果表明，进行适当的表面预处理如喷砂处理、砂纸打磨、表面化学浸蚀、表面镀、石墨涂层、空气炉中氧化等均可以降低光束反射，有效地增大铝合金对光束能量的吸收。
另外，从焊接结构设计方面考虑，在铝合金表面人工制孔或采用光收集器形式接头，开V形坡口或采用拼焊(拼接间隙相当于人工制孔) 方法，都可以增加铝合金对激光的吸收，获得较大的熔深。
另外，还可以利用合理设计焊接缝隙来增加铝合金表面对激光能量的吸收(如图1)。
从图上可以直观的反应出，将焊缝和激光束的位置关系由图1(a)改为图1(b)或图1(c)，使激光束与缝壁有一定角度后，激光束能够在缝隙内多次反射，形成一个人工小孔，增加了焊件对激光能量的吸收。
图1 改变焊缝几何形状2. 小孔的诱导和维持小孔的诱导和维持是铝合金激光焊接中的特有困难，这是由铝合金材料特性和激光光学特性造成的。
激光焊接的过程中，小孔可看成是铝合金的黑体，能大大提高材料对激光的吸收率，为母材获得更多的能量耦合，这有利于提高焊接接头的质量。
但由于铝合金的高反射性和高导热性，要诱导小孔的形成就需要激光有更高的能量密度。
而铝元素以及铝合金中的Mg、Zn、Li沸点低、易蒸发且蒸汽压大，虽然这有助于小孔的形成，但等离子体的冷却作用（等离子体对能量的屏蔽和吸收，减少了激光对母材的能量输入）使得等离子体本身“过热”，却阻碍了小孔维持连续存在。
由于能量密度阈值的高低本质上受其合金成分的控制，因此可以通过控制工艺参数，选择确定激光功率保证合适的热输入量，有助于获得稳定的焊接过程。
另外，能量密度阈值一定程度上还受到保护气体种类的影响。
研究表明，激光焊接铝合金时使用N2气时可较容易地诱导出小孔,而使用He气则不能诱导出小孔。
这是因为N2和Al之间可发生放热反应，生成的Al-N-O 三元化合物提高了对激光吸收率。
三、激光焊接铝合金容易产生的缺陷及消除方法1.气孔铝合金激光焊接的主要缺陷之一是气孔，焊缝气孔的形成机理比较复杂，一般认为存在两类气孔:氢气孔和由于小孔的破灭而产生的气孔。
氢气孔是由于氢（主要来自表层的湿气与微量水）在熔池金属中的可溶性引起的，激光焊接冷却速度极快，导致氢的溶解度急剧下降形成氢气孔。
由于小孔塌陷而形成的孔洞，主要是由于小孔表面张力大于蒸气压力，不能维持稳定而塌陷，液态金属来不及填充就造成孔洞。
另外，低熔点、高蒸气压合金元素蒸发导致气孔，表面氧化膜在焊接过程中溶解到熔池中也会形成气孔。
从氢气孔的形成原理可知，表层物质是氢元素的主要来源，因此选择正确的焊前表面预处理可以有效地减少氢气孔的产生。
对于由小孔塌陷引发的气孔，则要求选择适当的保护气体并合理控制流量流速，在条件允许下采用高功率、高速度、大离焦量(负值) 的焊接方式，可以进一步消除气孔的产生。
2.热裂纹铝合金的焊接裂纹都是热裂纹，与冷却时间（或焊接速度）密切有关，主要有结晶裂纹和液化裂纹。
铝合金激光焊接产生的结晶裂纹是由于焊缝金属结晶时在晶界处形成低熔点共晶化合物导致的，焊缝金属氧化生成的Al2O3和AlN也会成为微裂纹的扩展源。
液化裂纹是熔化的铝合金在凝固过程中局部塑性变形量超过其本身所能承受的变形量的结果。
目前常用的消除热裂纹的方法是使用填充材料，即填丝，这能有效地防止焊接热裂纹，提高接头强度。
此外，调整激光能量的输入方式，合理选择脉冲点焊时的脉冲波形，焊缝熔化凝固重复进行，以降低熔池凝固时的凝固速度，这种在凝固过程中增加热循环的控制方法同样可以减少结晶裂纹。
3.Mg、Zn等元素的烧损使用激光焊接铝合金时，焊缝的加热和凝固速度都非常快，这使得Mg，Zn 等低熔点强化元素发生烧损，导致焊缝硬度和强度下降。
Mg 的沸点为1 380 K，比Al 的2 727 K低，Mg首先蒸发烧损。
烧损现象使得焊缝成型时的晶粒大小严重不均匀，从金属学角度讲，大晶粒的存在破坏合金元素的强化作用，导致焊缝的强度明显比母材低。
防止合金元素的烧损主要从控制合金成分入手，在保证铝合金质量和接头要求的前提下，降低Mg的含量，添加Mn、Si等元素。
四、铝合金激光焊接的工艺参数铝激光焊接的工艺参数主要有: 功率密度、焊接速度、焦点位置、保护气体种类及流量等，它们直接决定着焊缝成形。
1.功率密度激光的功率密度是决定焊缝熔深的最主要因素。
当其他工艺参数保持不变时，随着功率密度的增大，焊缝深宽比增大。
因为功率密度增大时，蒸汽压力能克服熔化成液态金属的表面张力和静压力而形成小孔，小孔有助于吸收光束能量——“小孔效应”。
但是如果功率密度过大，使金属强烈汽化，严重烧损合金，焊缝成型组织的晶粒过大，焊缝的硬度和强度均下降。
并且，大量的光致等离子体的冷却和屏蔽作用，使得熔深反而下降。
2.焊接速度在其他工艺参数不变的情况下，熔深随焊速的增加而减小，焊接效率随焊速的增加而提高。
但是速度过快，到达焊缝处的线能量密度较低，会使熔深达不到焊接要求；速度过慢，则线能量密度过高，母材过度熔化和烧损，降低接头性能，甚至引发热裂纹。
因此，对一特定厚度的铝合金工件，选择确定激光功率密度之后，存在着既能维持合适的焊缝深宽比又不会使工件过热的最佳焊速，这可以从以往的生产实践中总结经验或者查阅相关文献获得。
3.焦点位置研究表明，铝合金激光焊接的焦点位置与熔深的关系如图2所示。
我们可以看出，熔深随焦点位置的变化有一个跳跃性变化过程：当焦点处于偏离工件表面较大(2 mm) 时，工件表面光斑尺寸较大，因此光束能量密度较低，属于以热传导为主的熔化焊，熔深较浅；而当焦点靠近工件表面某一位置(2 mm) 时，工件表面入射光束能量密度值增大到临界值，产生小孔效应，因此熔深发生跳跃性增加。
经试验得到，当焦点位置在工件表面上方1 mm 处时焊缝熔深最大。
图2 焦点位置对焊缝熔深的影响4.保护气和电子束焊接相比，激光焊接不需要真空环境，但焊接铝合金需采用保护气体，其目的是抑制光致等离子体，并排除空气使焊缝免受污染。
光致等离子体的形成不仅来自被离子化的金属母材蒸汽，而且和保护气体本身性质也有很大的关系。
通过增加电子与离子和中性原子三体碰撞来增加电子的复合速率，以降低等离子体中的电子密度。
中性原子越轻，碰撞频率越高，复合速率越高；另一方面，保护气体本身的电离能应该高，不致因气体本身的电离而增加电子密度。
铝合金激光焊接传统上采用的保护气体主要有三种：Ar、N2、He。
理论上He最轻且电离能最高，但是在较低功率、较高焊速下，由于等离子体很弱，不同保护气体差别很小。
研究表明，在相同条件下，使用N2容易诱导小孔，主要是N2和Al 之间可发生放热反应，生成的Al－N－O 三元化合物对激光的吸收率要高一些，纯N2会在焊缝中产生AlN 脆性相，同时易形成气孔。
而采用惰性气体保护时，由于质轻而逸出，气孔形成机率小，因此采用混合气体保护效果较好。
现在也有采用Ar－O2，N2－O2等气体进行铝合金激光焊接的研究越来越多。
五、先进的铝合金激光焊接技术1.铝合金的激光-电弧复合焊现在激光焊接铝合金还处于发展阶段，设备成本高、接头间隙允许度小、工件准备工序要求严等制约了纯激光焊接铝合金的应用。
目前，激光-电弧复合焊在德国和日本等发达国家研究比较多，激光-电弧复合主要是激光与TIG电弧、MIG电弧及等离子体复合，分别如图3、4所示。
这种工艺在汽车制造业中已有一定的应用，如德国大众汽车公司的Phaeton前门上就有48处激光-M IG焊道，而且还可以用来焊接车体及轮轴。
铝合金激光-电弧复合焊很好地解决了激光焊接的功率、铝合金表面对激光束的吸收率以及深熔焊的阈值等问题。
这是因为焊接铝合金时，激光与电弧的相互影响，可以克服单用激光或电弧焊方法自身的不足，产生良好的复合效应——两种热源同时作用在一个相同区域的叠加效应——高的能量密度导致了高的焊接速度，显著提高焊接效率。
图3 激光-TIG复合焊接铝合金原理图图4 激光-MIG复合焊接铝合金原理图2.铝合金的双光束激光焊接单束激光焊接铝合金时，由于小孔的塌陷而容易产生气孔。
李俐群[10]等学者研究表明，采用如图5所示的双光束焊接铝合金，焊缝成形美观、无飞溅或凹坑等缺陷，对焊接参数适应性更好；等离子体稳定性提高；气孔大大减少。
这是因为采用双光束激光焊接时，第一束激光产生熔池，并对焊接区域附近进行预热积累热量。
当第二束激光照射该处时，更多的母材能够熔化，从而使得形成焊缝更宽。
同时，第二束激光能把第一束激光形成的小孔后壁气化，防止其塌陷，大大减小了形成气孔的几率。
双光束激光焊接铝合金的技术已经在德国军用飞机EADS进气管的焊接上得到了应用。