鋁已經(jīng)在汽車中使用了數(shù)十年，自1970年代以來(lái)，鋁的使用量逐年增加。與鋼相比，鋁的挑戰(zhàn)是高導(dǎo)熱性、氧化物的熔點(diǎn)和氫的溶解度。低密度、高強(qiáng)度鋁合金是當(dāng)今使用最廣泛的輕質(zhì)金屬之一。在鋁合金中，由于凝固動(dòng)力學(xué)而發(fā)生所謂的熱裂紋。此外，鋁合金的高熱導(dǎo)率要求高的熱輸入，這又要求所使用的焊接設(shè)備具有高等級(jí)。焊接鋁合金具有挑戰(zhàn)性。一些物理性質(zhì)阻礙了這些材料的加工，但是有一些方法可以克服這些困難。通過(guò)適當(dāng)?shù)牟牧蠝?zhǔn)備和處理以及應(yīng)用于鋁合金焊接的專業(yè)設(shè)備，可以更好地實(shí)現(xiàn)鋁合金的正確焊接。
為了進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備，鋁部件和所選的填充材料（主要是電線）必須干燥清潔，并應(yīng)存放最短時(shí)間以防止氧化物生長(zhǎng)。在汽車應(yīng)用中，鋁板經(jīng)常接受特殊的涂層，以防止氧化物不受控制地增長(zhǎng)。在航空航天環(huán)境中，鋁板在焊接前甚至要經(jīng)過(guò)酸洗。其他行業(yè)僅使用刷牙機(jī)械清潔。為了降低氧氣含量，建議使用較大直徑的填充焊絲，以最大程度地減少暴露在環(huán)境中的焊絲表面。
通常用于熱焊接工藝的設(shè)備也可以用于鋁合金，包括用于MIG、TIG和激光-MIG混合工藝的設(shè)備。傳統(tǒng)上，主要是將TIG工藝用于鋁焊接。然而，也可以將AC焊接應(yīng)用于鋁的氧化物層。用這種方法，可以用正波去除氧化層，而用負(fù)波可以實(shí)現(xiàn)穿透。對(duì)于更高的板厚，也可以使用等離子焊接。在這里，可以用直流或交流電流進(jìn)行焊接。在等離子焊接中，與TIG焊接相比，可以實(shí)現(xiàn)更高的焊接速度甚至更好的表面質(zhì)量。
還可以通過(guò)利用MIG焊接找到提高焊接速度的另一種方法。但是，如果速度太高，則液態(tài)金屬中的氫可能在凝固之前無(wú)法逸出，這可能會(huì)導(dǎo)致孔洞。對(duì)于薄板應(yīng)用，也可以使用脈沖焊接、交流焊接和改進(jìn)的短電弧工藝。
鋁焊接的手動(dòng)應(yīng)用是眾所周知的并且被廣泛使用。圖中顯示了鋁梯子和自行車車架的TIG焊接，其特點(diǎn)是TIG焊槍具有較高的額定值和較小的設(shè)計(jì)空間。體積小，可以在難以觸及的區(qū)域進(jìn)行焊接。
在自動(dòng)鋁焊接方面，最早的工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用是在2000年代開(kāi)發(fā)的。對(duì)于Abicor，交付了其第一個(gè)鋁機(jī)器人焊接應(yīng)用程序，用于生產(chǎn)奧迪的A8系列。鋁合金對(duì)熱連接工藝的挑戰(zhàn)可以通過(guò)工藝知識(shí)，正確的焊縫準(zhǔn)備和使用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備來(lái)克服。這使工業(yè)能夠利用鋁合金的巨大輕量化潛力。
鋁應(yīng)用的使用不斷增加，必須進(jìn)一步研究熱連接工藝，以提高與周圍組件（例如不同類型的焊接機(jī)器人）的可靠性和兼容性。而且，必須進(jìn)一步開(kāi)發(fā)將諸如鋁的材料組合焊接到鋼或鈦上的焊接。
