大型客机机身壁板激光焊接方案细述
大型客机机身壁板蒙皮长桁激光焊接构件中，单道焊缝长度可能达4m以上，同时由于蒙皮和长桁都很薄，因此能否**保持焊接过程的稳定性是焊接生产取得成功的关键之一。在该方案中，在蒙皮内侧采用双激光束双侧同时焊接。为了保持蒙皮外侧的完整性，焊接过程不能穿透蒙皮，T型结构也不需要过于强调深宽比，形成连续、无缺陷、高性能的焊接接头是关键。因此，要保持激光深熔焊接过程小孔和熔池的稳定性。
主要从两方面考虑：一方面，从焊接工装和设备保障的角度要保持高精度的装夹和激光的聚焦、对中，保持机器人（或数控机床）控制焊接工作头运动过程中有较高的重复定位精度和轨迹定位精度，必要的时候采用适当的跟踪系统；另一方面，由于液态铝合金流动性良好、表面张力低、熔池稳定性差，同时，铝元素的电离能低，焊接过程中光致等离子体易于过热和扩展，也导致焊接稳定性差，因此应该从焊接冶金的角度开展研究。
（1）铝合金对激光束具有极高的表面初始反射率高（对CO2激光超过90%，对YAG激光接近80%），这就要求在熔池形成之前需要较大的激光功率；
（2）由于冶金和工艺等多重因素的影响，铝合金激光焊接过程较容易产生气孔；
（3）铝合金属于典型的共晶合金，在激光焊接快速凝固条件下更容易产生热裂纹；
（4）激光焊接间隙适应性小，对焊件的装配精度要求较高；
（5）铝合金线膨胀系数大，易产生焊接变形；
（6）铝合金的导热率较大，冷却时间短，熔池冶金反应不充分，容易导致缺陷；
（7）液态铝合金流动性良好，表面张力低，熔池稳定性差。 |
