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铝合金激光焊接由于具有能量密度高、热输入小、焊接效率高以及易于实现自动化等优势,在航空航天和机械制造等领域中有着广阔的发展前景。本文采用Rofin-FLO10激光器及YLS-10000激光器分别在较低功率(≤1kW)及较高功率(>1kW)对6mm厚度6061铝合金板进行激光焊接,利用光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏显微硬度计、透射电子显微镜(TEM)及差热分析(DSC)等分析测试手段,研究了铝合金激光焊接的吸光能力、显微组织、力学性能及焊后人工时效对接头组织与性能的影响。铝合金低功率激光焊接中,采用表面喷砂、等离子喷涂铝粉、苯胺黑1染色及涂敷活性剂等方法均能够在不同程度增加铝合金对激光的吸收率,增加焊缝熔深,但也会给焊缝带来气孔、夹杂及裂纹等缺陷；焊接工艺参数对焊缝熔深及缺陷有较大影响,随着激光功率的增加,焊缝熔深呈增加的趋势,但熔深随焊接速度的变化规律不明显；采用脉冲激光能够减小焊缝的气孔倾向,但会增加焊缝的裂纹倾向,且脉冲频率越小,裂纹倾向越大。铝合金高功率激光焊接中,焊缝区为等轴晶组织,熔合线附近为垂直于熔合线方向生长的柱状晶组织,焊缝晶粒相对母材明显细化；焊缝显微硬度明显低于母材,平均硬度约为60HV,这是由于母材中的主要强化相β”相在焊接过程中熔解,从而使焊缝失去了原有的强化效果；但TEM观察结果表明,在焊缝中依然观察到了少量的β”相和β’相,这与传统的电弧焊不同,β”相及β’相的形成是由于激光焊的快速加热及快速冷却特性造成的,形成熔池后以很快的冷却速率凝固,液相中Mg和Si产生一定程度的固溶,而焊接热循环的特性使其在低温段100℃-300℃之间的冷却速度相对缓慢,这时候相当于铝合金的人工时效过程,会产生亚稳相β”相及β’相；焊缝的抗拉强度和塑性明显低于人工时效的母材,这主要是由于焊缝中的时效强化相的不足造成的。对高功率激光焊接接头采用不同的固溶温度和时效温度重新进行焊后人工时效,结果表明,在530℃下保温6小时进行固溶处理,淬火后在180℃下保温3小时进行时效处理(530℃×6h+180℃×3h)后能够使焊缝显微硬度达到与母材大致相同的70-80HV,其他时效工艺得到的焊缝显微硬度明显低于母材。固溶温度及时效温度都会对时效结果产生较大影响,固溶温度过低,焊缝中的Mg和Si无法完全固溶到A1基体中,从而时效析出的强化相数量较少；时效温度过低,会导致时效析出的强化相的数量较少；时效温度过高,会发生过时效,也会导致缝力学性能降低。TEM结果表明,在530℃×6h+180℃×3h焊后时效的焊缝中能够观察到大量的针状β”相,其他时效参数的焊缝中的β”相数量较少,这表明530℃×6h+180℃×3h是比较合适的焊后人工时效工艺参数。