要解决铝合金激光焊接的气孔敏感性问题，可以利用多光束焊接减缓材料温度降低的速度和增加钥孔尺寸的方法减少上述2种气孔的产生。主光束焊接过后的跟随光束使材料的温度降低速率减慢，同时能够通过调节与主光束的空间距离来避免钥孔塌陷而使铝合金中镁、锌等金属蒸气留在焊缝中形成气孔。

　2.3 铝合金焊接热裂纹

　　铝合金属于典型的共晶型合金，焊接时容易产生热裂纹。如果用单光束激光加工，材料加热和冷却速度极快，焊缝深宽比大，焊缝结晶组织方向性强，铝合金焊接会在焊缝金属和近缝区出现裂纹。出现在焊缝区的是结晶裂纹，出现在近缝区的为液化裂纹。一般在激光焊接时，近缝区很窄，大约在2O0ηm以下，不会对整个焊接接头造成很大危害，所以重要的是如何止结晶裂纹。一般来说合金成分越大则产生结晶裂纹的可能性越大，焊接速度越大则焊缝中裂纹数越多。出现以上情况是冷却速度过快而合金元素不能完全固溶于结晶中且加热冷却时体积变化很大，产生很大的变形于应力并作用于发生共晶的晶界上产生结晶裂纹。在楚天激光工业激光设备有限公司激光加工工艺部进行的试验发现，当用平均功率为30 W单光束YAG激光进行铝合金焊接时，如果采用高速多次扫描并且每次的离焦量不同进行焊接试验，最终发现焊缝裂纹明显减少，焊接强度增加。

　　如果利用多光束焊接，可以通过调节主光束与跟随光束沿焊缝的距离从而降低其冷却速度，达到减少焊接热裂纹的效果。

3、铝合金薄板多光束YAG激光焊接

　　3.1 多光束YAG激光的焊接光束布置

　　采用3光束激光进行铝合金焊接，根据具体的焊接要求，可以采用串列式、并列式、交叉式等光束布置方式，如图3所示。

　 3.2多光束YAG激光基本光路设计

　　系统光路由硬光路和两光纤传输的柔性光路共3条光路构成。如图4所示，平均功率50 W 的激光光束从谐振腔中射出后，分光镜将出射激光分成功率为2∶1的2束激光。其中占总功率2/3 的330W左右激光束经过扩束聚焦输出主光束。占总功率1/3 的激光束再由半透半反分光镜分为功率相等的2束激光，可以达到分别藕合到光纤中进行传输聚焦输出，功率大约可以达到70 W左右。图4中7可以电控使之自由插人光路，使输出光路由单光束变为两光束或3光束。

　　一般来说，铝合金激光焊接在功率密度为105- 106W/cm2之间时，实现热导焊;功率密度在106-107W/cm，之间时，实现深熔焊。对于平均功率为50w，YAG 固体激光器而言，其脉冲峰值功率可达10kw，激光光斑经过准直聚焦后，聚焦光斑的直径可达0.lmm，焦点附近激光功率密度可达108w/cm2左右，完全能够实现激光深熔焊。系统设计使主光路输出功率占总功率的2/3，超过了铝合金激光深熔焊的临界功率4.0*l06w/cm2，可以实现激光深熔焊。

　　4、结语

　　多光束YAG激光焊接铝合金将同一激光器的光束分为3束，光束分布灵活，同步焊接，有希望解决铝合金薄板激光焊接过程的部分缺陷。如果合理使用保护气体并设置恰当的工艺参数，有可能解决铝合金薄板的YAG激光焊接难题，并为利用大功率的YAG固体激光器焊接厚板提供参考。