铝合金焊接时，接头处常出现一些裂纹。这会影响铝管的质量，铝型材等。因此，本文将对产生严重裂缝的原因进行深入分析。
铝合金焊接接头的裂纹及其特征
在铝合金焊接工艺由于材料的类型、性能和焊接结构的不同，焊接接头中会出现各种裂纹，而且裂纹的形状和分布特征非常复杂。根据其产生的部分，可分为以下两种类型的裂纹形式。
(1)焊缝金属裂纹:纵向裂纹、横向裂纹、月牙形裂纹、毛状裂纹或弧状裂纹、根状裂纹、微裂纹(特别是多层焊接)。
(2)热影响区裂缝:焊趾裂纹、层状裂纹和熔合线附近的微观热裂纹。裂纹产生的温度范围分为热裂纹和冷裂纹。热裂纹发生在焊接过程中的高温，主要是由于合金元素在晶界处的偏析或低熔点物质的存在。
根据被焊金属的材料不同，热裂纹的形状、温度范围、发生热裂纹的主要原因也不同。热裂纹可分为3类:结晶裂纹、液化裂纹、多边形裂纹。结晶裂纹主要产生于热裂纹中。在焊缝的结晶过程中，在固相线附近，由于固化金属的收缩，残余液态金属不能及时填充。
在凝固收缩应力或外力作用下发生晶间开裂，主要发生在碳钢、低合金钢焊缝以及一些杂质较多的铝合金中;在高温晶界凝固过程中，在收缩应力的作用下，在热影响区加热产生液化裂纹。
在测试过程中发现，当填充材料表面未被充分清洗时，焊接后焊缝中仍有许多夹杂物和少量气孔。在三组试验中，由于焊接填充材料为铸造结构，夹杂物为高熔点物质，焊接后仍会存在于焊缝中;
此外，铸件组织相对稀疏，孔洞较多，容易吸收含有结晶水和油质的成分，成为焊接过程中产生气孔的因素。当焊缝受到拉应力时，这些夹杂物和气孔往往成为诱发微裂纹的关键部位。
进一步的显微观察显示，这些包裹体和孔隙诱导的微裂纹有明显的相互交叉的趋势。但是，夹杂物的有害作用主要表现为应力集中源诱发裂纹，还是主要表现为脆性相诱发裂纹，目前还难以判断。
此外，一般认为铝镁合金焊缝中的气孔对焊缝金属的抗拉强度没有显著影响。裂缝现象。
气孔引起的微裂纹现象是导致焊缝抗拉强度急剧下降的次要现象还是主要因素之一，还需要进一步研究。
铝合金焊接裂纹的预防措施
根据铝合金焊接时热裂纹产生的机理，可以从冶金因素和工艺因素两个方面进行改进，降低铝合金焊接时热裂纹产生的概率。
在冶金因素方面，为了防止焊接时的晶间热裂纹，主要是通过调整焊缝金属体系或在填充金属中添加改性剂。从抗裂角度出发，调整焊接缝合体系的重点是控制适当数量的可熔共晶，缩小结晶温度范围。
由于铝合金是典型的共晶合金，最大裂纹倾向对应于合金的“最大”凝固温度范围，少量共晶的存在总是增加凝固裂纹倾向。元素含量超过裂纹倾向最大的合金成分，从而产生“愈合”效应。
在钎料中加入Ti、Zr、V、B等微量元素作为改性剂，通过细化晶粒和防止焊接热裂纹，提高钎料的塑性和韧性。，并取得成效。图3为添加了改性剂的Al-4.5%Mg焊丝在刚性搭接角焊缝条件下的抗裂试验结果。
试验中Zr添加量为0.15%，Ti+B添加量为0.1%。可以看出，同时加入Ti和B可以显著提高抗裂性。
Ti、Zr、V、B、Ta等元素的共同特征是能与铝形成一系列包晶反应，形成难熔金属化合物(Al3.钛、铝3.Zr, Al7V, AlB2,艾尔。3.助教,等等)。这种细小的难熔颗粒在液态金属凝固时可以成为非自发凝固核，从而产生晶粒细化的效果。
在工艺因素方面，主要是焊接规格、预热、接头形式、焊接顺序等，这些方法都是根据焊接应力来解决焊接裂纹。焊接工艺参数影响着凝固过程的不平衡和凝固过程的组织状态，也影响着凝固过程中的应变增长速率，从而影响裂纹的产生。
热能集中的焊接方法有利于快速焊接过程，可防止形成方向性强的粗大柱状晶体，从而提高抗裂性。采用较小的焊接电流，降低焊接速度，可降低熔池过热，提高抗裂性。
焊接速度的提高促进了焊接接头应变率的提高，从而增加了热裂倾向。可以看出，增加焊接速度和焊接电流促进了裂纹倾向的增加。在铝结构的组装和焊接过程中，焊缝刚性不强，在焊接过程中可采取分段焊接、预热或适当降低焊接速度等措施。
通过预热，可以使试件的相对膨胀变小，焊接应力相应减小，脆性温度范围内的应力减小;尽量使用开槽和间隙小的对焊，避免使用十字形接头和定位不当，焊接顺序不当。
当焊接结束或中断时，应及时将弹坑填满，然后将热源移走，否则容易造成弹坑裂纹。对于5000系列合金多层焊接的焊接接头，由于晶间局部熔化往往会产生微裂纹，因此必须控制焊缝下一层的热输入。
根据本文的试验，对于铝合金的焊接，母材和填充材料的表面清洗也是非常重要的。焊缝中材料的夹杂将成为裂纹的来源和焊缝性能下降的主要原因。
