5083铝合金广泛应用于船舶、高速列车等制造领域。为了解决激光焊接对这类合金存在的凹陷和咬边问题，采用5087焊丝作为填充材料，对4 mm厚的5083铝合金进行光纤激光焊接试验，分析了影响焊缝成形的主要因素，并对接头的组织、力学性能及断口特征进行了评价。研究结果表明：与自熔焊相比，填丝焊工艺参数为功率6 kW，焊接速度7.5 m/min，送丝速度4.5 m/min，光丝间距1.0 mm时能够消除焊缝表面的凹陷及咬边缺陷，获得成形饱满，组织细小的焊缝。填丝焊接头抗拉强度平均值为304 MPa，约为母材的88%，比自熔焊提高了6.17%左右；延伸率平均为5.43%，比自熔焊提高了52%。拉伸后断于焊缝，断口呈现典型的韧性断裂特征。

采用IPG YLS-6000光纤激光器和Fronius Magic Wave 3000 job数字化焊机, 对4 mm厚5083H116铝合金进行了复合填丝焊接试验。研究了光丝间距和送丝速度等工艺参数对光纤激光－变极性TIG复合填丝焊接的影响, 并分析了焊接结果及接头力学性能。结果表明, 该复合填丝焊接方法能够获得比较稳定的焊接过程, 得到成形良好的焊缝, 消除了复合焊接时表面下凹等缺陷, 焊缝无气孔和裂纹；接头抗拉强度为331 MPa, 达到母材强度的97%, 延伸率为9.6%。

采用IPG YLS-6000光纤激光进行平板焊接实验。利用高速摄像观测羽辉的形态，通过超音速横向气帘在不同高度处抑制羽辉的高度，并测量熔宽和熔深，研究羽辉对焊接过程的影响。结果表明高功率光纤激光焊接羽辉可分为两部分：小孔口波动部分和类似于激光束聚焦形态的狭长形部分。当超音速横向气帘在距焊接板面5 mm高度处抑制羽辉上升后，焊接熔深和熔宽分别提高约20%和缩小约24%；焊接过程的稳定性和焊缝表面成形也得到了很大提高。进一步分析表明，羽辉对光纤焊接过程产生了显著影响，其本质是羽辉中存在的微粒对光纤激光产生了显著影响。

激光诱导的羽辉对高功率光纤激光焊接过程具有重大影响。采用IPG YLS-6000光纤激光器和Fronius MagicWave3000job数字化焊机进行了高功率光纤激光-非熔化极气体保护焊(TIG)复合焊接实验；通过高速摄像记录焊接过程中羽辉和等离子体的形态，并利用体视显微镜观测焊缝的熔深和熔宽。研究了TIG电弧对高功率光纤激光焊接羽辉影响的基本规律，并分析了产生这种影响的主要机制。结果表明，高功率光纤激光-TIG复合焊接熔深比单光纤激光焊接显著提高约20%，且基本不受电流大小的影响，焊接熔宽随电弧电流的增加逐渐增大；在一定热源间距范围，复合焊接熔深和熔宽对其变化不敏感。电弧对羽辉的作用机制主要表现为高温的电弧能够气化羽辉中的微粒，从而显著削弱羽辉对激光的影响。

采用IPG YLS-6000光纤激光器和Fronius MagicWave3000job数字化焊机，对4 mm厚5083 H116铝合金进行了复合焊接试验。研究了电源特性、电流大小和热源间距等工艺参数对光纤激光-钨极惰性气体保护焊(TIG)复合焊接焊缝成形的影响规律，并分析了焊接接头的缺陷、显微硬度及力学性能。结果表明，光纤激光-TIG复合焊接5083铝合金，能够明显改善焊缝成形，提高焊接过程稳定性，特别是与变极性TIG电弧复合效果更为显著；光纤激光与变极性TIG电弧复合焊接，采用激光在前的方式，电弧电流150 A，且热源间距不大于4 mm，可以得到具有明亮金属光泽和均匀鱼鳞纹的焊缝，焊缝无气孔和裂纹缺陷，其表面有少量的下凹；复合焊接接头抗拉强度为318 MPa，达到母材强度的93%，延伸率为7.6%，高于单光纤激光焊接，断口分析为韧性断裂。

采用IPG YLS-6000光纤激光器焊接4 mm厚5083-H116铝合金板，研究了焊接工艺参数对焊缝成形及缺陷的影响规律，分析了接头显微组织及力学性能。研究结果表明，激光功率、焊接速度及离焦量三者的匹配综合影响焊缝的熔透情况；光纤激光焊接5083铝合金的主要问题是表面下凹及咬边；在熔透条件下采用较高功率5 kW及6 kW，速度范围在6 m/min~9 m/min的光纤激光能够得到较为理想的焊缝；在零离焦、功率6 kW及焊接速度9 m/min的优化参数下，焊接接头中从熔合线至焊缝中心, 结晶形态从细密的柱状晶逐渐转变为等轴树枝晶，并存在较明显的成分偏析；硬度测试表明焊缝区显微硬度存在波动，其平均值低于母材；接头抗拉强度为287 MPa，约为母材的83.9%，屈服强度为227 MPa，延伸率为3.57%，断裂位置位于焊缝区，断裂类型属韧性断裂。

2524铝合金是高抗损伤容限的新型航空高强铝合金。采用高功率光纤激光器焊接2 mm厚2524铝合金，研究了原始包铝表面、去除包铝层表面氧化膜和去包铝层时的焊接结晶裂纹倾向，借助光学显微镜和电子显微镜分析了焊缝组织形态。结果表明，去氧化膜时结晶裂纹倾向最大，去包铝层后结晶裂纹倾向最小。不同表面状态对结晶裂纹的影响与焊缝组织晶粒大小、共晶形态及其数量密切相关。2524铝合金表面包铝层的存在稀释了焊缝合金元素，共晶数量较少，对裂纹“愈合”作用减弱，因此结晶裂纹倾向大；而包铝层表面氧化膜在焊接时卷入焊接熔池，成为异质形核核心，焊缝组织细小、晶界共晶分布不连续，从而可降低结晶裂纹倾向。