Термическое напряжение: алюминиевые сплавы имеют высокий коэффициент теплового расширения и низкий модуль упругости. В процессе сварки они испытывают значительную деформацию, при этом степень объемной усадки при затвердевании составляет около 6%. Быстрая скорость охлаждения и кристаллизации приводит к высоким внутренним напряжениям в сварном шве и ограничениям жесткости соединения, что легко приводит к появлению таких дефектов, как трещины и волнистая деформация.
Абляция и испарение: Алюминий имеет относительно низкую температуру плавления (660 градусов) и температуру кипения (2647 градусов). Чрезмерно высокие температуры сварки могут легко вызвать взрывоопасные брызги, которые более выражены при сварке лучом с высокой-энергией. Некоторые легирующие элементы в алюминиевых сплавах имеют низкие температуры кипения, легко испаряются и сгорают при мгновенно высоких температурах. Разбрызгивание уносит капли, изменяя химический состав зоны сварки и влияя на контроль работоспособности соединения. Чтобы компенсировать это, при сварке часто используется присадочная проволока или другие материалы с более высоким содержанием элементов с высокой -точкой кипения-, чем в основном металле.
Твердые включения: Алюминий химически активен и легко окисляется. Во время сварки на поверхности образуется слой Al₂O₃ с высокой-точкой-плавления (около 2050 градусов), который входит в ванну расплава, жидкий расплавленный сплав низкой-плотности. При этом образуются мелкие твердые шлаковые включения, которые трудно удалить, что влияет на формирование структуры сварного шва, легко вызывает электрохимическую коррозию и снижает механические свойства соединения. Al₂O₃ также покрывает ванну расплава и канавку, влияя на сварку.
Пористость и разрушение. Температура плавления алюминиевых сплавов намного ниже, чем у оксидов, и они химически активны. Во время сварки на поверхности ванны расплава из-за окисления алюминия образуется твердая оксидная пленка, затрудняющая наблюдение за степенью плавления. Это может легко привести к чрезмерно высоким температурам, что приведет к крупномасштабному-разрушению зоны термического-воздействия и повреждению формы и свойств металла сварного шва. В то же время в жидкости сплава растворено большое количество газообразного водорода. После сварки, по мере снижения температуры ванны расплава, растворимость газа снижается. Из-за быстрой скорости затвердевания и низкой плотности алюминиевых сплавов в процессе затвердевания сварного шва образуются водородные поры разного размера. Эти поры агрегируются и расширяются в большие поры, ухудшая структурные свойства шва. Пористость также может быть вызвана процессом литья основного металла; Во время сварки под воздействием тепла и изменений внутреннего давления существующие поры расширяются или объединяются, образуя поры сварного шва. Сварочные материалы должны быть тщательно высушены перед использованием, а во время сварки ток следует соответствующим образом увеличивать, чтобы продлить время существования расплавленной ванны и контролировать образование пор.