由于铝及铝合金的化学性质非常活泼,表面极易形成难熔性质的氧化膜,以及铝及铝合金的热导率很大,焊接热输入容易迅速向母材流失,所以容易造成铝及铝合金产生未熔合缺陷。
(1)铝的比热和热导率比钢大,所以焊接过程的热输入因向母材迅速传导而流失,因此,用熔焊方法焊接时,需要釆用高度集中的热源焊接,为了获得高质量的焊接接头,有时需要釆用预热的工艺措施,才能实现熔焊过程,用电阻焊方法焊接时,需要釆用特大功率的电源焊接。
(2)铝及铝合金的线膨胀系数较大,约为钢的2倍,凝固时的体积收缩率达6.5%左右,因此焊件容易产生焊接变形。
(3)铝和氧的亲和力大,极容易氧化。阻碍熔化金属的良好结合,容易造成夹渣。
(4)铝及铝合金在焊接过程中最容易产生的缺陷是氢气孔,这是由于在焊接电弧柱的空间中,总是或多或少的存在一定数量的水分,由弧柱气氛中的水分分解而来的氢,熔入过热的熔池金属中,在低温凝固时,氢的溶解度会发生很大的变化,急剧下降,如在焊缝熔池凝固前不能析出,留在焊缝中就形成氢气孔。
(5)铝及铝合金在焊接过程中由固态变为液态时,没有明显的颜色变化,还由于铝及铝合金在高温时强度很低,容易使焊缝熔池塌陷或熔池金属下漏。
(6)铝及铝合金焊接过程中,在焊缝金属和近缝区内出现的热裂纹,主要是金属凝固裂纹。也可以在近缝区见到液化裂纹。易熔共晶体的存在,是铝及铝合金焊缝产生凝固裂纹的重要原因。铝及铝合金的线膨胀系数是钢的2倍,在抵赖条件下焊接时,所产生较大的焊接应力,也是铝及铝合金具有较大的裂纹倾向的原因之一。
(7)铝及铝合金焊接时的不等强的表理,说明焊接接头发生了某种程度的软化或存在某一性能上的薄弱环节。这种接头性能上的的薄弱环节,可以存在于焊缝,熔合区或热影响区中的任何一个区域内。
(8)铝及铝合金焊后,焊接接头的耐蚀性一般都低于母材。影响焊接接头耐蚀性的主要原因有:由于焊接接头的组织的不均匀性,使焊接接头各部位的电极电位产生不均匀性。因此焊前焊后的热处理情况,就会对接头的耐蚀产生影响。杂质较多,晶粒粗大以及脆性相的析出等,都会使耐蚀性明显下降。所以,焊缝金属的纯度和致密度是接头耐蚀性的原因之一。焊接应力的大小,也是影响耐蚀性的原因之一。