文 献 综 述

引言

铝/钢异种材料焊接在汽车制造领域的应用的前景巨大。因为铝密度较小，可以减轻车体的总重量，而钢的强度较大，可以保证车身的安全性能。铝/钢异种材料焊接可以在保证车身安全性能的同时减少车体的总重量，从而起到节约能源的效果。但是由于不同材料之间的特性差异巨大，（熔点，密度，导热率等）故当前的应用仍受到一定的限制。目前主要有拌摩擦焊，超声波焊接，电弧焊，激光深熔焊，激光熔钎焊等，在这些不同的连接方法中，激光叠焊在异种材料连接中取得了不错的效果。本文主要研究铝/钢激光叠焊的界面特性与焊接工艺参数的优化。

一、激光焊接工作原理

激光焊接本质上是激光与母材之间的复杂的相互作用，该过程包括反射，吸收，熔化，汽化等过程。的工作原理是通过高能量密度的激光束照射到被焊材料的表面，由于激光焊接设备的光学系统将激光聚焦在很小的区域，故被焊材料表面将在非常短的时间内将母材熔化，材料表面产生急剧地蒸发，在被焊材料的表面形成小孔，而小孔类似于黑体，将有利于被焊材料对激光束能量的吸收，及”壁聚焦效应”。当激光束远离或停止照射时，液态金属很快凝固，形成焊缝。

二、激光焊接发展与应用

激光焊接的发展及应用焊接是激光加工技术应用的重要方面之一 , 激光焊接由于焊接质量高，焊接精度高，焊接效率高而日益受到人们地关注。在航空航天，机械制造，电子制造业等加工制造领域得到广泛地的应用。

激光焊接设备包括激光器，光学系统，激光加工机，辐射参数传感器，工艺介质输送系统，控制系统等，而激光器是提供焊接加工所需光能的部分，它的发展对激光焊接技术的发展起到了非常大的作用。在上世纪70年代以前，脉冲激光焊接（PW）是研究的重点，当时的激光器主是利用红宝石脉冲，虽然获得的脉冲能量较高，但是平均输出功率很低。在上世纪70年代，激光焊接有了新的发展，在大厚度不锈钢试件上进行CO2激光焊接，形成穿透熔深的焊缝并且具有小孔效应，CO2激光焊接在高功率连续焊接拥有巨大的发展前景。上世纪80年代YAG激光器应用日益广泛，YAG激光器适合焊接不允许变形和焊接污染的微型器件，半导体激光器的出现使得激光焊接设备的体积大大缩小，可靠性明显提高，但光束的质量不是太好。90年代，用半导体激光器来做传统激光器的泵浦源, 提高了传统激光器的总体效率 , 输出功率与光束质量也都不错 , 但仍有缺点：寿命短。进入本世纪，光纤激光器出现，克服了上述激光器的缺点，焊接质量高，可靠性高，寿命长。