铝锂合金密度低,比强度和比刚度高,耐腐蚀及抗疲劳性能好,是优秀的飞机结构材料。T型接头是常见的飞机壁板结构形式,与铆接接头相比,激光焊接接头能够减轻结构重量,提高生产效率。本文针对薄板铝锂合金T型接头,采用光纤激光器开展了激光填丝焊接工艺研究。首先,开展了T型接头激光填丝焊接基础工艺试验研究,分析了焊缝横截面成形、表面成形以及气孔缺陷影响因素。研究发现,焊缝横截面成形受激光功率焊接速度、激光入射角、偏移量等工艺参数的影响。在不改变焊接热输入大小的情况下,可以通过减小激光入射角和增大偏移量来减小底板上的焊缝熔深。合理的焊丝伸出长度是获得良好焊缝表面成形的前提,优化焊丝伸出长度后,合理的选取激光功率和送丝速度则是焊缝表面成形良好的必要条件。焊接前经过合理清理的铝锂合金,通过增大偏移量和减小激光入射角可以减少焊缝中工艺大气孔的数量。其次,分析了激光填丝焊接2A97/2099铝锂合金T型接头的显微组织和力学性能。接头主要由母材,热影响区和焊缝组成,经历激光热源作用后,热影响区第二相粒子长大,发生了过时效,并在靠近熔合线的半熔化晶粒晶界出现了液化现象。焊缝区为典型的铸态组织,从熔合线到焊缝中心,依次存在细等轴晶区、柱状晶区和等轴枝晶区。焊缝区的晶界和晶内分别存在Cu元素偏析现象,并形成了成分不同的第二相粒子。接头显微硬度测试结果显示焊缝硬度低于母材,热影响区硬度相对母材有所降低,但是高于焊缝。接头的横向拉伸性能测试结果表明,接头的横向抗拉强度可达母材的93%,拉伸过程变形很小,断裂开始于焊趾,然后沿底板侧熔合线扩展,最终断于底板,底板侧熔合区是接头的最薄弱环节,断口显示有沿晶和穿晶断裂特征。最后讨论了T型接头横向拉伸抗拉强度的工艺调节方法,发现抗拉强度跟底板熔深有关,可以通过减小激光入射角来使焊缝熔深小于底板厚度的一半,然后获得较高强度水平的接头。