摘要： 在传统汽车上使用铝合金代替钢材是实现汽车轻量化的重要途径之一。然而，由于铝合金导热性好、线膨胀系数大的特点，在焊接方面存在一些问题。
在传统汽车上使用铝合金代替钢材是实现汽车轻量化的重要途径之一。然而，由于铝合金导热性好、线膨胀系数大的特点，在焊接方面存在一些问题：
1) 铝合金焊接接头软化严重，强度系数低；
2）铝合金易氧化形成难熔氧化膜（Al2O3，熔点为 2060℃），需要采用高功率密度焊接工艺；
3）易产生气孔；
4）线膨胀系数大，易产生焊接变形和焊接裂纹；
5）导热系数和比热容大，输入热量是焊接钢的 2 至 4 倍。
因此，为了获得高性能的铝合金焊接接头，需要高能量密度、低焊接热输入和高焊接速度的焊接方法，其中激光焊接是很有前途的铝合金焊接技术之一。

2.铝合金激光焊接技术
铝合金激光自熔焊
激光自熔焊是指利用高能量密度的激光束作为热源，冲击母材表面，使母材自身熔化，形成焊点的一种焊接方法。对于铝合金激光焊接而言，铝合金表面对激光的反射率较高，焊接时需要较大的激光功率；激光光斑直径较小，对焊接工装精度要求较高，零件间隙公差值较低，通常要求零件间隙值在 0.2mm 以下；焊接过程中加热和冷却速度较快，焊接气孔缺陷较多，激光能量密度集中，键孔效应容易导致焊缝下沉和欠切现象。因此，对焊接工艺参数有较高的要求。
激光自熔焊在铝合金焊接中具有焊接质量好、焊接速度快、易于实现自动化等优点，在汽车行业得到了广泛应用。在电动汽车行业，铝合金激光自流焊主要用于动力电池壳体的密封。在国内某新能源汽车公司的铝制车身中，车门总成和侧壁结构件的焊接也采用了铝合金激光自流焊。

1.2铝合金激光填充焊接
在激光焊丝填充焊中，仍以激光作为主要热源熔化待焊金属，但采用自动送丝装置将填充金属连续送入熔池，实现冶金连接过程。与激光自熔焊相比，激光焊丝填充焊放宽了对焊接过程间隙精度的要求。通过在焊丝中填充不同的成分，可以改善焊缝的冶金性能，防止焊接热裂纹和气孔的产生，提高焊接过程的稳定性和接头的力学性能。
铝合金激光填丝焊接与激光自熔焊相比，具有外观质量好、工艺间隙精度宽松等特点。通常用于车身外表面，如顶盖与侧壁之间、后备箱盖外板上下板之间。也有一些车型使用激光填充焊丝焊接铝合金车门，以获得更高的焊接质量。
1.3铝合金激光-电弧混合焊接
激光-电弧混合焊接将物理特性和能量传输机制完全不同的激光热源和电弧热源结合在一起，作用于待焊接的工件。它既充分发挥了两种热源各自的优势，又互为补充。在铝合金激光-电弧混合焊接中，电弧可以引导激光热源，提高铝合金对激光的吸收能力和焊接过程中的能量利用率，焊缝表面成形性优于激光自熔焊。
此外，电弧的引入可大大降低焊接工件的装夹精度。同时，电弧对激光焊接的等离子体有稀释作用，可降低等离子体对激光的屏蔽效果。激光对电弧的稳定性起着重要作用，使电弧在高速焊接时能稳定地作用于接头，从而改善接头的焊接质量，提高焊接速度。