近40年來，由于焊接技術(shù)的進(jìn)步，的焊接方法得到了推廣，鋁及鋁合金在車輛、船舶、建筑、橋梁、化工機(jī)械、低溫工程和宇航工業(yè)等各種結(jié)構(gòu)方面的應(yīng)用在不斷擴(kuò)大。隨著鋁合金的生產(chǎn)技術(shù)的完善成熟和生產(chǎn)成本的不斷降低，鋁合金在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了鋁合金產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鋁合金正在成為代替鋼材作為結(jié)構(gòu)材料的理想材料，也是當(dāng)今所需要的節(jié)能、環(huán)保綠色材料。該系合金雖是非熱處理qi強(qiáng)化的材料，但因它們不易產(chǎn)生熱裂紋而作為可熱處理強(qiáng)化合金的重要填加材料使用。此時(shí)，根據(jù)基體金屬的具體情況，將與基體金屬的合金成分組成新的合金，往往可使焊縫金屬具有可熱處理強(qiáng)化合金的特性。因此，鋁絲專用接觸頭的尺寸在小得足夠保持電接觸的同時(shí)，又足夠允許膨脹。在這種情況下，可以通過重新熱處理的方法來提高焊接接頭的機(jī)械性能，但是，焊接接頭的延伸率和韌性卻會(huì)降低。

　　液體鋁對(duì)氫的溶解吸收大致與鐵和銅相同。溶解于焊接接頭中的氫氣來源于焊接火焰、電弧氣氛、溶劑和金屬表面的污染、與氧化膜同時(shí)存在的水分以及大氣中的潮氣等。焊接時(shí)所溶解的氫是結(jié)晶過程中產(chǎn)生氣孔的根源，它能使焊接接頭的強(qiáng)度和抗腐蝕性能降低。鋁的線膨脹系數(shù)約為鋼的兩倍，純鋁結(jié)晶時(shí)體積收縮率達(dá)7%，鋁合金的收縮率平均也達(dá)5%。因此，鋁及鋁合金的焊接變形顯著，焊接時(shí)如果不保持適當(dāng)?shù)暮父g隙或不進(jìn)行拘束，則將產(chǎn)生變形，而且結(jié)晶時(shí)，在某些合金的焊縫金屬和熱影響區(qū)等部位會(huì)產(chǎn)生裂紋。

　　焊接熱會(huì)使基體金屬的某些部位的機(jī)械性能變壞，并且焊接熱輸入量愈大，性能降低的程度也愈明顯。此外，由于焊接熱的影響，常常在晶界上發(fā)生成分偏析或析出雜質(zhì)相，從而使該區(qū)的抗腐蝕性能降低。盡管鋁及鋁合金的熔點(diǎn)較低，但是導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容都很大，在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導(dǎo)到基體金屬內(nèi)部，為了獲得高質(zhì)量的焊接接頭，必須采用能量集中、功率大的熱源，有時(shí)需采用預(yù)熱等工藝措施，才能實(shí)現(xiàn)熔焊過程。焊縫金屬是典型的激冷結(jié)晶組織，在許多情況下，不僅結(jié)晶速度和冷卻速度極快，而且還可以看到自基體金屬的外延生長、隨著焊接熱源的移動(dòng)而產(chǎn)生的晶粒生長方向的變化和顯著的攪拌等焊接所特有的結(jié)晶現(xiàn)象。

　　焊縫金屬組織的過冷度，隨著由熔合線區(qū)向焊道中心的接近而增大，并隨著焊接速度的提高而更加顯著。因此，靠近熔合線區(qū)的結(jié)晶組織是細(xì)網(wǎng)狀組織，但隨著向焊道中心的接近而逐漸變成網(wǎng)狀枝晶組織，并通過新晶核的形成進(jìn)一步向著形成等軸枝晶的方向變化。好消息是，我們不需要什么特殊的設(shè)備——你現(xiàn)有的調(diào)整器（除了二氧化碳調(diào)整器以外）和氣管都能被用在純凈的或者混合的氣體。用顯微鏡能觀察到枝狀晶的軸間距，隨著結(jié)晶速度的加快，枝狀晶組織變得愈細(xì)小。焊縫金屬是激冷的結(jié)晶組織，因此會(huì)伴隨著不平衡結(jié)晶而產(chǎn)生偏析。枝狀晶軸間距愈小，偏析率愈小，反之，枝狀晶軸間距愈大，偏析率亦愈大。

　　焊接裂紋是焊接接頭的主要缺陷之一，可分為焊道金屬中的縱向裂紋、橫向裂紋、弧坑裂紋、顯微裂紋和焊根裂紋以及熱影響區(qū)中的焊趾裂紋、層狀撕裂和熔合線區(qū)附近的顯微裂紋。按裂紋產(chǎn)生的機(jī)理分類，產(chǎn)生在焊接接頭中的裂紋屬于熱裂紋，它主要是由晶界上的合金元素的偏析或低熔點(diǎn)物質(zhì)的存在所引起的。2）機(jī)械清理在工件尺寸較大、生產(chǎn)周期較長、多層焊或化學(xué)清洗后又沾污時(shí)，常采用機(jī)械清理。焊接裂紋與焊接接頭的結(jié)晶過程及其組織有密切的關(guān)系。一般認(rèn)為，合金的結(jié)晶溫度區(qū)間愈寬，愈容易產(chǎn)生裂紋。

　　產(chǎn)生焊接裂紋的主要原因可歸結(jié)為合金成分的影響，鋁合金線膨脹系數(shù)較大，焊接過程中易變形、熱應(yīng)力較大，為熱裂紋的產(chǎn)生提供了條件。焊接接頭中的氣孔是僅次于焊接裂紋的重要缺陷，與其它金屬材料相比，鋁合金的焊接接頭容易產(chǎn)生氣孔，這是眾所周知的。特別是驅(qū)動(dòng)側(cè)開裂現(xiàn)象會(huì)造成應(yīng)力集中，而使開裂越來越大，而最后拉斷。氣孔的生產(chǎn)機(jī)理是復(fù)雜的，但產(chǎn)生氣孔的直接根源是氫氣。其原因是高溫時(shí)熔池可以溶解大量的氫，隨著溫度的下降氫的溶解度急劇減小，同時(shí)由于鋁合金冷卻速度較快，鋁合金的密度較小，

　　形成的氣泡受到的浮力較低，致使氣泡溢出困難，因此形成較多的氣孔。未熔合是不允許存在的，未焊透對(duì)于雙面焊接的焊縫是不允許存在的。送絲軟管不準(zhǔn)用彈簧管而是用聚四氟乙烯或尼龍制品，不然由于磨削而污染或堵塞軟管。未熔合產(chǎn)生的原因，主要是由于母材尚未真正熔化或有時(shí)雖己熔化但表面氧化膜未予清除就填加熔化金屬。在對(duì)接焊縫中，未焊透缺陷通常是由于焊接電流太低，坡口或焊接間隙不夠而形成的，或者對(duì)熱輸入而言，使用的焊槍的移動(dòng)速度太高造成的。在填角焊縫中，是由于充填金屬跨接于接頭的焊邊而沒有熔透底部造成的。

焊接時(shí)，熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而殘留下來所形成的孔穴。

產(chǎn)生原因：

1) 母材或焊絲材料表面有油污、氧化膜清理不干凈，或清理后未及時(shí)焊接。

2) 保護(hù)氣體純度不夠高，保護(hù)效果差。

3) 供氣系統(tǒng)不干燥，或漏氣漏水。

4) 焊接工藝參數(shù)選擇不當(dāng)。

5) 焊接過程氣體保護(hù)不良，焊接速度過快。

防止措施：

1) 焊前徹底清理焊縫區(qū)和焊絲。

2) 采用合格的保護(hù)氣體，純度應(yīng)符合規(guī)范。

3) 供氣系統(tǒng)保持干燥，防止漏氣漏水。

4) 焊接工藝參數(shù)選擇要合理。

5) 注意保持焊炬、焊絲和工件間的準(zhǔn)確位置，焊炬應(yīng)盡量垂直于工件；5)注意保持焊炬、焊絲和工件間的準(zhǔn)確位置，焊炬應(yīng)盡量垂直于工件。盡量采用短弧施焊，噴嘴離工件距離應(yīng)控制在10～15 mm；焊炬應(yīng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，鎢極應(yīng)對(duì)準(zhǔn)焊縫中心，往復(fù)勻速送絲；焊接現(xiàn)場(chǎng)要有擋風(fēng)設(shè)施，不能有風(fēng)流動(dòng)，焊件應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱；注意引弧和收弧質(zhì)量。

    如何防止鋁合金在焊接的時(shí)候膨脹變形     

     熔化狀態(tài)的鋁合金在凝固結(jié)晶過程中，其體積大約減少6%，在此過程中所產(chǎn)生的收縮應(yīng)力可能會(huì)導(dǎo)致焊接接頭的變形。

　　焊接輸入的熱量會(huì)使臨近焊接區(qū)域的金屬膨脹，熱源離開時(shí)，金屬冷卻產(chǎn)生收縮，加上熔化的金屬在冷卻過程中的收縮，可使焊接處產(chǎn)生拉應(yīng)力，增加了裂紋的敏感性。焊接結(jié)構(gòu)件在冷卻過程中受到過度限制也可導(dǎo)致焊接裂紋產(chǎn)生。

　　焊接坡口的形狀和焊縫數(shù)量是影響變形量的主要因素，雙面對(duì)接焊的變形量通常比多焊道V型坡口焊的變形量要小得多。

　　焊接速度也是控制變形的決定因素，焊接速度較低時(shí)熱輸入量多會(huì)導(dǎo)致更大的膨脹，并且在冷卻的過程中收縮也較大。熱輸入量不充足會(huì)導(dǎo)致焊縫熔化不良，產(chǎn)生未焊透和未熔合等缺陷。

　　焊前預(yù)熱可降低產(chǎn)品的變形程度和產(chǎn)生裂紋的傾向，并能提高焊接速度。