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本文针对新能源汽车白车身2mm厚A6082铝合金薄壁结构件,采用了激光自熔、激光填丝、激光-电弧复合焊接工艺,研究了薄壁铝合金的成形性、组织及性能,为激光焊接生产铝合金车身结构提供可靠的技术支撑。采用控制变量法分析了激光自熔、激光填丝和激光-电弧复合焊的激光功率、焊接速度、离焦量、送丝速度、焊接方向、光丝间距、装配间隙对焊缝成形、组织及接头质量的影响,确定了三种激光焊接方法的最佳工艺参数。利用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对焊缝成形、显微组织、相组成及微区成分进行了分析与研究。利用显微维氏硬度仪测量了焊接接头硬度分布;利用万能拉伸试验机测量焊接接头拉伸力学性能。试验结果表明,激光自熔焊的最佳参数为激光功率2100W、焊接速度3m/min、离焦量+2mm、保护气体流量15L/min;激光填丝焊的最佳参数为激光功率4200W、焊接速度4.2m/min、送丝速度6m/min、离焦量+10mm、保护气体流量20L/min;激光-电弧复合焊的最佳参数为激光功率1900W、焊接速度0.6m/min、送丝速度1.5m/min、离焦量0mm、光丝间距0mm、装配间隙0mm、电流23A、保护气体流量20L/min。A6082铝合金激光填丝与激光电弧复合焊缝组织主要由α(Al)固溶体和少量β(Al8Mg5)相组成,激光-电弧复合焊缝中Al8Mg5相含量低于激光填丝焊缝;母材及激光自熔焊缝和热影响区由α(Al)固溶体+少量Mg2Si相组成,激光自熔焊缝中Mg2Si相含量低于母材。焊接热输入由小到大依次为激光自熔焊(1.05J/cm2)、激光填丝焊(1.5J/cm2)、激光-电弧复合焊(4.8J/cm2),导致焊缝热影响区逐渐增大,同时焊缝金属的晶粒尺寸也逐渐增大;在最佳工艺参数下,激光自熔焊缝金属硬度为75.89-79.08HV、拉伸强度为224.5MPa、伸长率为18%;激光填丝焊缝金属硬度为79.23-84.95HV、拉伸强度为238MPa、伸长率为21.5%;激光-电弧复合焊缝金属硬度为63.4-69.88HV、拉伸强度为194MPa、伸长率为41%。上述三种激光焊接方法的焊缝金属硬度、拉伸强度、伸长率分别与母材的硬度(89.49-94.26HV)、拉伸强度(276.75MPa)、伸长率(50.25%)相比,激光自熔焊缝金属硬度为母材的84%、拉伸强度为母材的81%以上、伸长率为母材的36%,激光填丝焊缝金属硬度为母材的89%、拉伸强度为母材的86%以上、伸长率为母材的43%,激光-电弧复合焊缝金属硬度为母材的72%、拉伸强度为母材的70%以上、伸长率为母材的82%。拉伸试样断裂位置为焊缝区或热影响区,由断口形貌分析可知,激光自熔焊、激光填丝焊及激光-电弧复合焊的断口形貌均为塑性断口。