鋁是一種通用型金屬，和大多數(shù)金屬相比其原子質(zhì)量極低，在很多方面的性能甚至令人驚嘆。這種低原子質(zhì)量，加上極強(qiáng)的耐腐蝕性和絕佳的導(dǎo)熱導(dǎo)電性，讓鋁成為極其獨(dú)特的金屬。對于制造商們來說，好消息是鋁易于加工、鑄造、拉伸和擠壓，而且原料充足。

　　與鋼鐵材質(zhì)對比

　　將鋁和其它主要制造金屬——鋼鐵——相比較，就會發(fā)現(xiàn)不少重要區(qū)別。一個主要區(qū)別在于耐腐蝕性。鋁對氧的親和力歸因于其三個價電子，由于氧能夠接受兩個價電子，從而形成氧化鋁(三氧化二鋁)。氧化鋁是一種活躍的1納米厚的表面膜，保護(hù)基底金屬免受腐蝕，也不會與其它元素發(fā)生反應(yīng)。如果這一氧化層受到損害，且暴露在氧氣的情況下會立即重新形成氧化層。鋼鐵就沒有這種活躍的機(jī)制，事實上，在面對氧或水的情況下，鋼鐵中的鐵會形成氧化腐蝕物——鐵銹。

　　第二個重要區(qū)別在于質(zhì)量。鋁的質(zhì)量是鋼鐵的三分之一，而在很多行業(yè)里使用鋁的重要驅(qū)動力在于可以減輕重量，特別是在交通運(yùn)輸業(yè)。一般說來，同樣的結(jié)構(gòu)性能，鋁組件的薄板厚度是鋼鐵的兩倍，從而能夠?qū)⒄w質(zhì)量減少33%。這為汽車業(yè)提供了一個很好的前景，因為到2025年必須將燃油經(jīng)濟(jì)性提高到一加侖汽油可以行駛54.5英里。

　　鋁的附加屬性讓其更為通用，如高導(dǎo)熱性對于冷卻器這類部件極為有用，低電阻率使其成為好的電流導(dǎo)體。但是如果鋁不是具有高度的可制造性，那么所有這些獨(dú)特而有用的特性就不值一提了。鋁易于成形、加工、焊接，這些對于鋁的可利用性至關(guān)重要。

　　焊接方法

　　隨著合金元素的添加，八組可鍛合金出現(xiàn)了，將鋁的整體應(yīng)用擴(kuò)展到了一個廣泛的制造業(yè)應(yīng)用(見圖表)。但是，不管是合金還是整體應(yīng)用，還是存在可焊性問題。幸運(yùn)的是，大多數(shù)合金可以成功地進(jìn)行熔焊，這取決于合金填充材料。使用激光器能夠解決困擾傳統(tǒng)技術(shù)如金屬惰性氣體電弧焊等的難題。和金屬惰性氣體電弧焊相比，激光加工的焊接速度更快，熱量輸入更少，熱影響區(qū)域更小，扭曲變形更少，在很多情況下可以自焊接。

　　但是，鋁和鋁合金仍具有一些棘手的屬性，如果不適當(dāng)處理就會對焊接造成影響。合金蒸發(fā)和凝固溫度的廣泛范圍會導(dǎo)致鎖孔不穩(wěn)定、多孔性、氣泡、喪失機(jī)械性能以及在焊接冶金中出現(xiàn)各種缺陷，例如熱裂紋。熔融鋁的高氫解度會導(dǎo)致大量焊縫氣孔和氣泡。低粘度和高度流動性的熔融鋁會造成焊道底的沉降和松垂。最后，鋁的高反射性加上高導(dǎo)熱性會引起光能量耦合到材料上。雖然上述這些聽起來讓人很沮喪，但其實激光焊接鋁的歷史和成功案例恰恰相反。這些棘手的特性以及相關(guān)的焊接問題都有明確和證實過的解決方案。