近40年來，由於焊接技術的進步，的焊接方法得到了推廣，鋁及鋁合金在車輛、船舶、建築、橋梁、化工機械、低溫工程和宇航工業等各種結構方面的應用在不斷擴大。隨著鋁合金的生產技術的完善成熟和生產成本的不斷降低，鋁合金在各個領域的廣泛應用推動了鋁合金產業的發展，鋁合金正在成為代替鋼材作為結構材料的理想材料，也是當今所需要的節能、環保綠色材料。該係合金雖是非熱處理qi強化的材料，但因它們不易產生熱裂紋而作為可熱處理強化合金的重要填加材料使用。此時，根據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化合金的特性。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械性能，但是，焊接接頭的延伸率和韌性卻會降低。
液體鋁對氫的溶解吸收大致與鐵和銅相同。溶解於焊接接頭中的氫氣來源於焊接火焰、電弧氣氛、溶劑和金屬表面的污染、與氧化膜同時存在的水分以及大氣中的潮氣等。焊接時所溶解的氫是結晶過程中產生氣孔的根源，它能使焊接接頭的強度和抗腐蝕性能降低。鋁的線膨脹係數約為鋼的兩倍，純鋁結晶時體積收縮率達7%，鋁合金的收縮率平均也達5%。因此，鋁及鋁合金的焊接變形顯著，焊接時如果不保持適當的焊根間隙或不進行拘束，則將產生變形，而且結晶時，在某些合金的焊縫金屬和熱影響區等部位會產生裂紋。
焊接熱會使基體金屬的某些部位的機械性能變壞，並且焊接熱輸入量愈大，性能降低的程度也愈明顯。此外，由於焊接熱的影響，常常在晶界上發生成分偏析或析出雜質相，從而使該區的抗腐蝕性能降低。焊縫金屬是典型的激冷結晶組織，在許多情況下，不僅結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而產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晶現象。
焊縫金屬組織的過冷度，隨著由熔合線區向焊道中心的接近而增大，並隨著焊接速度的提高而更加顯著。因此，靠近熔合線區的結晶組織是細網狀組織，但隨著向焊道中心的接近而逐漸變成網狀枝晶組織，並通過新晶核的形成進一步向著形成等軸枝晶的方向變化。用顯微鏡能觀察到枝狀晶的軸間距，隨著結晶速度的加快，枝狀晶組織變得愈細小。焊縫金屬是激冷的結晶組織，因此會伴隨著不平衡結晶而產生偏析。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中的焊趾裂紋、層狀撕裂和熔合線區附近的顯微裂紋。按裂紋產生的機理分類，產生在焊接接頭中的裂紋屬於熱裂紋，它主要是由晶界上的合金元素的偏析或低熔點物質的存在所引起的。焊接裂紋與焊接接頭的結晶過程及其組織有密切的關係。一般認為，合金的結晶溫度區間愈寬，愈容易產生裂紋。
產生焊接裂紋的主要原因可歸結為合金成分的影響，鋁合金線膨脹係數較大，焊接過程中易變形、熱應力較大，為熱裂紋的產生提供了條件。焊接接頭中的氣孔是僅次於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生氣孔，這是眾所周知的。氣孔的生產機理是復雜的，但產生氣孔的直接根源是氫氣。其原因是高溫時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，同時由於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，未焊透對於雙面焊接的焊縫是不允許存在的。未熔合產生的原因，主要是由於母材尚未真正熔化或有時雖己熔化但表面氧化膜未予清除就填加熔化金屬。在對接焊縫中，未焊透缺陷通常是由於焊接電流太低，坡口或焊接間隙不夠而形成的，或者對熱輸入而言，使用的焊槍的移動速度太高造成的。在填角焊縫中，是由於充填金屬跨接於接頭的焊邊而沒有熔透底部造成的。
豫公安備 41010502000017號