在鋁合金和鋁合金的焊接過程中,產生熱裂紋的主要原因有兩個:一方面,熔池從冷卻、凝固和結晶到固態金屬的完全形成都發生在一定的溫度范圍內,其中存在著強度和塑性較低的液態和固態金屬(簡稱液膜),即液態和固態的凝固范圍;另一方面,鋁合金的焊接膨脹系數相對較大,在熔池的冷卻和收縮過程中,焊縫金屬會產生很大的拉伸變形。
當焊縫金屬處于凝固溫度范圍內時,由于液態膜強度很低,當成分受到較大的拉伸變形時,焊縫很容易產生裂紋。焊接熱裂紋的預防可從以下三個方面考慮:一是縮短晶化溫度范圍;二是添加一些晶粒細化元素(如鈦、鋯、釩等)。第三,選擇合適的焊接工藝,使焊接過程中的凝固溫度范圍盡可能小。總之,防止熱裂紋的最根本途徑是減少低熔點化合物的數量,采取適當措施降低焊接拉應力,合理控制焊縫成形系數,減小焊接電流,最終大幅度減少熱裂紋。