激光制造技术在航空领域中的应用

自上世纪70年代大功率激光器件诞生以来，已形成了激光焊接、激光切割、激光打孔、激光表面处理、激光合金化、激光熔覆、激光快速原型制造、金属零件激光直接成形、激光刻槽、激光标记、激光掺杂等十几种应用工艺。

众所周知，人类文明进步的历史，都是和制造技术的发展与进步紧密联系在一起的。大功率激光以“光能源”和“光工具”作为新加工手段应用于材料加工，扮演了一个创新尖兵的角色，代表了先进制造业的发展方向，引领制造技术进入激光时代，极大地提升了传统制造业的技术水平，带来了产品设计、制造工艺和生产观念的巨大变革，并正在引发一场制造技术的革命。

激光加工是继力加工、火焰加工和电加工之后的一种崭新的加工技术。它可以完善周到地解决不同材料的加工、成型和精炼等技术问题。小到计算机芯片、大到大型飞机和舰船，激光制造都将是不可或缺的重要手段。自上世纪70年代大功率激光器件诞生以来，已形成了激光焊接、激光切割、激光打孔、激光表面处理、激光合金化、激光熔覆、激光快速原型制造、金属零件激光直接成形、激光刻槽、激光标记、激光掺杂等十几种应用工艺。与传统的加工方法相比，激光加工具有高能密聚焦、易于操作、高柔性、高效率、高质量、节能环保等突出优点，迅速在汽车、电子、航空航天、机械、冶金、铁路、船舶等几乎包括了国民经济的所有领域得到广泛应用，被誉为“制造系统共同的加工手段”。

我国是一个制造大国，现代激光制造技术的研究、开发、应用及产业化对国民经济发展具有现实的重要意义。但是我国总体技术水平还比较落后，要成为世界制造大国，光依赖人力资源优势是不行的，先进的制造技术才是我国成为世界制造业中心和制造强国的关键。发达国家的实践已经证明，激光制造技术在改造和提升传统产业和发展高新技术产业上都起着前沿开拓者的作用，在21世纪经济可持续发展中占有重要地位，将对我国航空领域的发展产生深刻影响。

激光连接技术在航空领域中的应用

激光连接技术主要是指激光焊接技术。在20世纪70年代之前，由于没有高功率连续激光器件，因此研究的重点是脉冲激光焊接，应用于小型精密零件的点焊，或者由单个焊点搭接而成的缝焊。1971～1972年，随着数千瓦CO2激光焊接试验的报道，情况发生了根本性的变化；几毫米厚钢板能够一次性完全焊透，所得焊缝与电子束焊接相似，显示出了高功率激光焊接的巨大潜力。

随着激光制造技术的发展，桥梁、船舶等结构都由传统的铆接工艺发展到采用激光焊接技术，但先进的激光焊接技术难以在飞机制造中广泛地应用。长久以来，飞机结构件之间的连接一直采用落后的铆接工艺，主要原因是飞机结构采用的铝合金材料是热处理强化铝合金（即高强铝合金），一旦经熔焊后，热处理强化效果就会丧失。