輕合金T型結構雙激光束雙側同步焊接技術研究進展*

占小紅，趙艷秋，陳 帥，康 悅

（1.南京航空航天大學直升機傳動技術重點實驗室，南京 211106； 2.南京航空航天大學材料科學與技術學院，南京 211106）

以鈦合金、鋁合金為主的輕合金已經廣泛應用于航空航天等領域的結構件制造中，以滿足現代飛行器對關鍵結構件輕量化與高性能的發展需求[1–2]。航空航天輕合金薄壁結構件制造過程中，通常涉及壁板（蒙皮）與桁條（加強筋）的連接，此類連接所用工藝依然以鉚接、機械連接等技術為主，或者直接將大厚度材料機加銑削為帶筋壁板整體結構，工作量與制造成本極高。如果能采用兩束對稱的能量將蒙皮與桁條焊接到一起，則能有效減輕結構件的重量、改善氣密性、顯著提高生產效率。近年來，隨著激光器的進步與航空制造業的發展，蒙皮–桁條T 型結構雙激光束雙側同步焊接（Double Laser-Beam Bilateral Synchronous Welding，DLBSW）技術逐漸興起并得到廣泛的應用，DLBSW 結構與鉚接結構的對比如圖1（a）和（b）所示[3]。DLBSW 技術是將兩束激光對稱布置于T 型接頭的兩側，并以相同的入射角度作用于蒙皮與桁條之間，同時填入焊絲，最終形成對稱美觀的角焊縫，如圖1（c）所示。2000 年，空中客車公司率先將蒙皮–桁條T 型結構DLBSW 技術成功應用于A318飛機整體機身壁板的制造中，并于2003 年實現批量化生產[4]。隨后，其產品A340、A380、A350 等型號都大量采用了基于DLBSW 工藝的鋁合金整體壁板結構。以A380 為例，機身下部有8 塊壁板采用DLBSW工藝，可節省鉚釘重量達7t 以上，有效降低機身重量約10%[5]。因此，DLBSW 技術對實現機身壁板結構的輕量化制造具有重要意義。……