实现轨道列车的轻量化制造对于提升运力、降低能耗而言具有十分重要的意义。铝合金因其轻质高强、焊接性良好的特点成为当前高速列车制造的优选材料,在目前的高铁车体焊接制造中已有应用。激光-电弧复合焊接方法在保留激光束高能量密度的同时,可依靠电弧的桥接能力降低对工件装配间隙的要求,已逐步成为铝合金车体焊接制造的重要手段。然而,由于铝合金材料在焊接时对氢溶解度突变的特性和激光深熔小孔存在的失稳现象,使得铝合金焊后易在焊缝内部产生氢气孔和工艺性气孔,大大削弱了焊缝截面的有效承载面积,对接头性能会造成严重的破坏,因此焊接气孔成为铝合金焊接制造中一个不可忽视的关键性问题。本文以我国当前在研的高速列车用A7204铝合金为主要研究对象,首先采用激光-CMT和激光-VPTIG两种复合焊接方法,系统地研究了复合焊接参数对焊缝气孔的影响规律。针对板材焊接中较高气孔率的问题,在引入摆动光纤激光复合焊接新工艺方法的基础上,在激光-CMT和摆动激光-CMT两种复合焊接方法下,分别进行了添加铌箔的焊接试验。研究了不同铌箔添加量下焊缝截面气孔的分布特征,揭示了Nb元素及摆动激光对焊缝气孔的影响机理。最后,以铝合金车体侧墙用6A01-T5锁底型材为研究对象,结合焊缝气孔分布特征、接头显微组织和力学性能,对摆动激光-CMT复合焊接方法在锁底结构上的工艺适用性进行了研究。工艺参数对焊缝气孔影响规律的试验结果表明,在激光-CMT复合焊接条件下,当板厚为较薄的4mm时,焊缝气孔率随焊接参数的变化不明显,均保持在低于2.00%的低水平范围内。当板厚为较厚的6mm时,工艺性气孔是焊缝内主要的气孔缺陷,在大尺寸工艺性气孔的影响下,焊缝气孔率较4mm板厚时有明显上升。气孔率随激光功率和焊接速度的升高呈下降趋势,而送丝速度的变化对焊缝气孔率无显著影响。通过在对接面间预留一定量的间隙,可有效减少焊缝内工艺性气孔的发生率。在激光-VPTIG复合焊接6mm板的条件下,焊缝内工艺性气孔敏感性较激光-CMT复合焊接时有明显下降,随激光功率和电弧电流增大,焊缝气孔率下降,在高功率和大电流下,工艺性气孔发生率明显降低。添加不同量铌箔的激光-CMT复合焊接试验结果表明,焊缝横截面氢气孔的数量和尺寸随铌箔添加量的增加出现下降趋势,铌元素通过晶粒细化和吸氢固氢作用实现焊缝氢气孔发生率的降低。在摆动激光-CMT复合焊的条件下,随铌箔的添加焊缝内气孔率均处于较低的水平,工艺性气孔发生率的明显抑制是摆动激光复合焊最显著的特征。在摆动激光的作用下,深熔小孔的稳定性增强和熔池流动行为的改变对抑制焊缝内工艺性气孔起到了关键的作用。最后,将优选得到的气孔抑制效果更好的摆动光纤激光-CMT复合焊接方法应用于6A01-T5铝合金锁底型材,对其工艺适用性进行了研究。结果表明:摆动激光复合焊接头表面成型均匀、内部气孔率低于1.00%、接头疲劳极限为105.0MPa,抗拉强度平均值为223.19MPa,接头抗拉强度可达母材的84.22%,摆动激光-CMT复合焊接方法对铝合金锁底结构型材具有较强的工艺可行性。