铝锂合金激光焊接头存在着组织的不均匀性问题，严重影响铝锂合金激光焊接构件的整体性能，目前国内外对此方面的研究鲜见报道。　　本文以典型航空材料5A90铝锂合金薄板激光焊对接接头和T型接头为对象，进行大功率激光深熔焊接，焊后对接头显微组织晶粒形态、尺寸、合金元素分布及析出相等特征进行研究;对焊态接头显微硬度与拉伸强度进行测试，建立接头组织不均匀性与接头力学性能不均匀性的关系;研究焊后热处理对接头组织不均匀性和接头硬度的影响。　　研究结果表明，5A90铝锂合金激光焊接头不同区域显微组织形态、晶粒尺寸、合金元素及二次析出相分布存在不均匀性:焊缝熔合线附近存在狭窄的等轴细晶(non-dendritic equiaxed grainzone,EQZ)区，向焊缝中心依次为柱状枝晶、等轴枝晶;对接接头焊缝中心晶粒尺寸在焊缝中心较大为30μm～37μm，而T型接头焊缝中心晶粒尺寸在底部小，约为12μm;SEM/EDS能谱分析结果表明，焊缝金属中Al元素含量高于母材Al元素的含量，对接接头焊缝底部Al元素含量高，T型接头焊缝中上部Al元素含量高;T型接头焊缝金属析出相呈球状，尺寸小于50 nm，弥散分布于焊缝中。　　5A90铝锂合金激光焊对接接接头和T型接头熔合线附近均形成了宽度较窄的EQZ区。对接接头纵截面EQZ区晶粒尺寸由焊缝顶部至底部变化不大，而横截面EQZ区宽度由顶部至底部先减小后增加;T型接头在筋板EQZ区较宽为15μm，在底板EQZ区较窄为10μm。　　5A90铝锂合金激光焊焊缝硬度值低于母材，热影响区硬度与母材相当;焊缝金属从熔合线边缘向中心显微硬度值降低。激光焊T型接头沿焊缝厚度方向由顶部至底部显微硬度不断增加，而对接接头厚度方向焊缝中心硬度值略低于顶部和底部附近组织的硬度。T型接头中显微硬度值与合金元素Al、Mg含量有一定的关系，焊缝硬度值高的区域，Mg元素含量高，Al元素含量低。焊缝拉伸强度为母材的75％，断裂形式为韧性断裂。　　热处理后5A90铝锂合金接头微观组织和硬度值发生了明显变化，焊缝中的枝晶形貌消失，呈现了晶界，组织形态的不均匀性得到了改善，焊缝金属中析出大量的析出相δ，并且分布均匀。热处理后接头焊缝硬度值增加，分布均匀。