2524铝合金是目前断裂韧性和抗损伤容限最高的新型航空高强高韧Al-Cu-Mg合金，被认为是新型大型飞机的首选蒙皮材料之一。由于节能环保的迫切需要，现代飞机制造趋向轻量化，而焊接整体结构取代传统铆接连接结构是实现机身减重的重要手段。激光焊接具有能量密度高、焊接速度快、热输入小、焊接变形小等优点，而高亮度光纤激光器是未来激光焊接的主流器件，为实现高速、高效、高质量的航空高强铝合金焊接整体连接件提供了新机遇。但迄今为止鲜有关于2524铝合金激光焊接研究的相关报道，因此深入开展2524高强铝合金激光焊接接头的显微组织及力学性能研究十分必要。本文采用光纤激光焊接薄板2524高强铝合金，详细研究了焊接参数和表面状态对合金焊接裂纹敏感性的影响，考察了焊接参数、表面状态以及焊丝成分对接头力学性能和组织的影响，对2524高强铝合金激光焊接接头的焊缝、熔合区以及热影响区的组织演变也进行了深入研究。本文考察2524铝合金光纤激光自熔焊的焊接性。结果表明：薄板2524铝合金光纤激光焊接气孔倾向很小，但裂纹倾向大。焊接裂纹均呈高温开裂特征，裂纹包括纵向裂纹、横向裂纹和少量液化裂纹。表面状态显著影响焊缝组织及合金焊接裂纹倾向。合金表面包铝层的存在稀释焊缝合金元素，减少共晶数量，减弱裂纹“愈合”，结晶裂纹倾向大；包铝层表面氧化膜在焊接时卷入熔池，细化焊缝组织，促进晶界共晶分布不连续，降低结晶裂纹倾向。本文研究了含稀土Er和变质元素Zr的Al-Mg焊丝对焊缝组织的影响，获得了无缺陷的焊接接头。研究表明：焊缝主要由先生α-Al和晶界α(Al)+S(Al2CuMg)/θ(CuAl2)共晶组成，在α-Al晶内存在少量S/θ相和准晶相。添加5087/5E06焊丝引入Zr/Er元素，Al3Zr/Al3Er等成为异质形核核心，细化了晶粒尺寸，打乱了枝晶生长方向；焊接熔池Mg含量增多，提高了晶界低熔点共晶数量，减小2524铝合金激光焊接热裂纹倾向。本文研究了表面状态对熔合区的组织特征、接头成形及力学性能的影响。研究表明：熔合区内溶质元素析出形成粗大棒状S/θ相，而晶内原有析出相及晶界出现液化现象，形成贫溶质区，成为接头最薄弱环节。表面状态影响接头成形和贫溶质区宽度，进而影响接头拉伸断裂模式及力学性能。合金表面包铝层的存在改变熔合区与焊缝的边界线的曲率，拉伸时虽以熔合区起裂但沿焊缝柱状枝晶区扩展，最终沿熔合区扩展断裂；去包铝层状态接头始终沿熔合区发生断裂,呈塑性断裂特征。包铝层表面氧化膜的存在，增加焊接熔池表面张力，增大焊缝成形系数，增大焊缝晶界离异共晶比例，接头强度及延伸率减小，拉伸裂纹在焊缝柱状枝晶区扩展断口呈准解理断裂；去除包铝层减小试样厚度，增大单位厚度热输入，焊缝成形系数更小，最大贫溶质区宽度更小，接头强度及延伸率增大，且断裂始终发生于熔合区，呈塑性断裂特征。本文研究了填充焊丝成分对熔合区的组织特征、接头成形及力学性能的影响。研究表明：填充5E06焊丝的接头强度及延伸率高于填充5087焊丝接头。5E06焊丝微合金元素比例更高，利于提供更多的异质形核核心，进一步细化焊缝晶粒尺寸；Mg元素含量更高，减小焊接熔池表面张力，降低焊缝成形系数，同时增大对激光能量的吸收，增大焊缝熔宽，减小最大贫溶质区宽度，但提高焊缝晶界离异共晶数量。填充5E06焊丝去包铝层状态的接头强度系数达到85%，延伸率达5%。本文揭示了2524-T3激光焊接热影响区组织演化规律，并根据组织特点，将热影响区细分为液化区、回归强化区、过时效软化区及二次时效强化区。结果表明：在液化区，溶质元素析出形成大量亚微米级圆形S/θ相，而晶内原有沉淀相及晶界出现液化，形成贫溶质区；在回归强化区，原有GPB区溶解、溶质元素重新偏聚形成新的GPB区，显微硬度与母材基本相当；在过时效区，原有GPB区过度长大成为短棒状亚纳米尺寸S相，造成较小程度软化；在二次时效强化区，原有GPB区演变成细小的针状S’相，起析出强化，硬度高于母材。