在铝合金和铝合金的焊接过程中,产生热裂纹的主要原因有两个:一方面,熔池从冷却、凝固和结晶到固态金属的完全形成都发生在一定的温度范围内,其中存在着强度和塑性较低的液态和固态金属(简称液膜),即液态和固态的凝固范围;另一方面,铝合金的焊接膨胀系数相对较大,在熔池的冷却和收缩过程中,焊缝金属会产生很大的拉伸变形。
当焊缝金属处于凝固温度范围内时,由于液态膜强度很低,当成分受到较大的拉伸变形时,焊缝很容易产生裂纹。焊接热裂纹的预防可从以下三个方面考虑:一是缩短晶化温度范围;二是添加一些晶粒细化元素(如钛、锆、钒等)。第三,选择合适的焊接工艺,使焊接过程中的凝固温度范围尽可能小。总之,防止热裂纹的最根本途径是减少低熔点化合物的数量,采取适当措施降低焊接拉应力,合理控制焊缝成形系数,减小焊接电流,最终大幅度减少热裂纹。