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2060和2099铝锂合金是第三代铝锂合金,其具有密度小、各向异性小、热稳定性和耐损伤性能好等优点,在航空航天等领域有着广泛应用的前景。激光焊接利用高能量密度的热源进行焊接,其具有能量密度高、变形小、生产效率高等优点,是一种新型的焊接技术。本文以2060-T8/2099-T83铝锂合金作为母材进行T型接头光纤激光填丝焊接工艺试验研究,探究不同的工艺参数对T型接头的焊缝表面成形的影响规律,对接头的组织与力学性能进行分析,最后对铝锂合金T型接头的焊缝表面缺陷进行分类,分析其产生机理。首先,开展2060/2099铝锂合金T型接头激光填丝焊工艺试验,分析各参数对焊缝表面成形的影响规律。激光入射角较小时焊接稳定性差,气泡难以逸出,焊缝气孔多,焊缝成形质量有所欠缺,而较大的激光入射角成形较好,气孔率降低;当激光束中心照射在底板或桁条时,底板或桁条会被焊透,而激光束照射在焊缝中心时,焊缝正背面成形良好;激光功率过小,焊缝未熔合或凸度过大,过大则容易烧损严重,引起凹陷等表面缺陷;采用较高的焊接速度,焊缝表面缺陷的产生几率就较小;送丝速度过小,焊缝不够饱满,容易产生凹陷和咬边,送丝速度过大,则容易造成角焊缝凸度过大。采用ER5356焊丝得到的焊缝虽然表面成形比ER2A97焊丝的焊缝较差,但降低了裂纹的形成。接头组织包括细晶区、柱状晶和等轴树枝晶,焊缝的显微硬度最低,接头的抗拉强度也低于母材。其次,对2060/2099铝锂合金T型接头激光焊的焊缝缺陷进行分类,分析缺陷形成的原因并提出其改善方法。焊缝表面缺陷主要有表面成形不良、表面未熔合、孔穴和裂纹等。其中表面成形不良包括表面凹陷、咬边、角焊缝凸度过大和飞溅及其造成的焊缝表面损伤以及鱼鳞纹不连续。激光深熔焊中小孔不稳定引起熔池波动性运动是导致焊缝表面缺陷产生的主要原因。表面凹陷、咬边等焊缝表面成形不良缺陷主要是由于线能量与送丝速度的取值不当造成的;表面未熔合缺陷主要是由于线能量不足和光丝位置不一致以及光丝间距过小所造成的;降低线能量、提高焊接速度和增大激光入射角可以降低气孔的形成;选择合适的填充焊丝和控制焊接速度的大小可防止裂纹的产生。