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近年,第三代铝锂合金凭借其更优异的比强度和抗腐蚀性能,已然成为大型客机关键性结构材料的首选,但铝锂合金焊接过程中的裂纹问题也越发凸显。我国对第三代铝锂合金机身壁板T型结构双侧激光同步焊接特性的研究进展依然缓慢,特别是对铝锂合金T型接头双侧激光焊接组织的微观特征、裂纹缺陷抑制等问题的研究并不深入、全面,而这些问题也与机身服役安全性密切相关。针对国产大型客机项目对铝锂合金机身壁板T型结构双侧激光同步焊接研究的迫切需求,本文首先研究了由熔合线附近的等轴细晶粒及焊缝内合金元素分布不均匀导致的T型接头宏微观组织非均匀特性。在此基础上,研究了由焊缝组织非均匀特性引起的热裂纹问题以及焊接工艺参数、结构拘束度、拉伸载荷方向对热裂纹形成及扩展的影响规律,研究了焊缝晶间微裂纹演变过程及腐蚀机理。在此基础上,通过填充焊丝成分的优化及改变焊丝填充方式实现对焊缝组织的合金调控,提高合金元素的分布均匀性,细化焊缝晶粒,抑制焊接热裂纹。首先,通过金相分析发现等轴细晶粒沿熔合线分布并不均匀,存在等轴细晶粒局部聚集现象;通过对T型接头的原位拉伸、纵向压缩断口分析及纳米压痕测试发现等轴细晶粒聚集区因存在局部弱化而成为接头薄弱环节;通过研究弱化区内微观组织特征差异阐明等轴细晶区局部弱化现象主要由Al2Cu相减少及晶间微裂纹造成。通过电子探针分析发现焊丝中包含的Si元素融入焊缝后主要集中在焊缝的两侧,而焊缝底部熔合线附近的Si元素含量较少,能谱测试结果显示焊缝两侧的Si元素含量达到2.35%,而焊缝底部的Si元素含量仅为0.57%。进一步,对比研究焊接热输入、送丝速度、结构拘束度对热裂纹数量及尺寸的影响规律,研究结果发现:当焊接热输入为18 J/mm、送丝速度为4.3 m/min时,T型接头内焊接热裂纹数量及尺寸均较小;长桁上相邻缺口间距减小使结构拘束度减弱,热裂纹数量及尺寸均大幅下降。研究拉伸载荷方向对T型接头断裂失效机制的影响,发现平行焊接方向拉伸载荷显著促进热裂纹沿晶界快速向熔合线扩展。通过研究晶间LiAlSi相微观组织特征,发现其与α（Al）基体之间存在由Al2Cu相和Al-Si离异共晶构成的界面层;各相的热膨胀系数和杨氏模量差异容易导致界面微裂纹的形成,而微裂纹又会加速界面腐蚀进程。通过焊丝成分优化和预埋焊丝新工艺相结合的方式调控T型接头焊缝组织,抑制焊接热裂纹并提高接头综合力学性能。研究结果表明,当焊丝中主要调控元素Si、Cu含量分别为5.93%、6.20%而辅助调控稀土元素La、Er含量均为0.04%时,能够促进晶间LiAlSi、Al2Cu相均匀、细小析出,从而提高晶界强度,而且能够局部细化焊缝晶粒,对热裂纹抑制效果最为显著;配合采用预埋焊丝新工艺使焊丝对焊缝底部的合金调控作用显著增强,焊缝内粗大柱状晶被细化为等轴细晶和等轴枝晶,T型接头的横向拉伸强度提高为411 MPa,超过母材的80%,纵向拉伸强度提高为189 MPa,纵向压稳最大载荷提高为98kN。