Алюминий и сплавы алюминия имеют большое значения в современной металлургической промышленности. Большинство промышленных сплавов алюминия обладают рядом уникальных свойств: сочетание высоких механических свойств (высокая удельная прочность) и физических свойств (малая плотность и высокая теплопроводность). Чтобы обеспечить алюминиевым сварным конструкциям требуемую форму и размеры, используют конструктивные и технологические методы уменьшения сварочных деформаций. К числу этих методов относят правильный выбор толщины свариваемых деталей, соответствующее конструирование сварного соединения при сварке деталей разной толщины, предварительный прогрев свариваемых поверхностей. При сварке алюминия и сварке его сплавов также существует такое понятие, как критический сварочный ток. Увеличение сварочного тока при сварке выше критического значения нарушает процесс формирования сварочного шва, его поверхность покрывается морщинистыми складками, а глубина проплавления резко уменьшается, сварка теряет в качестве. Величина критического тока при сварке зависит от вида сварки, качества защиты поверхности сварочной ванны инертным газом. Механизированная сварка плавящимся электродом в среде аргона обеспечивает в 4-5 раз большую производительность, но худшее удаление окисных пленок. Это может отрицательно сказаться на механических свойствах сварных соединений при сварке.

Механизированная импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом устраняет этот недостаток при сварке. Естественная защитная пленка при сварке имеет значительную толщину и ее удаление в процессе сварки весьма затруднительно. Поэтому поверхность соединяемых при сварке деталей и проволоки очищают от слоя окиси непосредственно перед сваркой и создают на ней искусственный слой окиси, который сохраняется достаточно тонким в течении 8-16 ч. Обработка поверхности свариваемых деталей и проволоки производится следующим образом: Сначала производится механическая зачистка с помощью металлических щеток. Затем свариваемые детали при сварке и проволока обезжириваются в водном растворе. Далее свариваемые детали и проволоку полученных при сварке подвергают травлению в течении 1-3 минут. После этого остатки щелочи и продукты реакции смывают сначала горячей, а потом холодной водой. При ручной дуговой сварке покрытыми электродами и автоматической дуговой сварке по слою флюса расплавленный алюминий защищают от окружающей атмосферы флюсами их хлоридов и фторидов.

При сварке плавлением алюминиевых сплавов наиболее рациональным типом сварки является стыковая сварка. Отличительной чертой сварки алюминия является то, что описанные выше конструктивные способы необходимо применять в совокупности с методами удаления окисной пленки из сварного соединения. В связи с низкой температурой плавления для алюминия проблема равнотолщинности очень актуальна. Это вызвано тем, что для высококачественно сварочного соединения необходимо проплавить обе сопрягаемые поверхности. Из-за низкой температуры плавления более тонкая деталь может просто расплавится. Поэтому, свариваемые кромки разнотолщинных элементов должны иметь одинаковую толщину. Очень важны технологические меры уменьшения деформаций при сварке. Необходимо подобрать оптимальный режим сварки, с тем, чтобы зона термического влияия при сварке была минимальной. Для этого стремятся использовать методы сварки, обеспечивающие высокую концентрацию энергии в дуге, а сварку соединений сваривают на повышенных скоростях. На деформацию соединения при сварке существенно влияет порядок выполнения швов сварки. При выполнении швов при сварке большой протяженности целесообразно использовать обратно-ступенчатый способ сварки. Сватку конструкций, имеющих несколько последовательно расположенных швов, целесообразно начинать со среднего шва, а затем поочередно, с каждой стороны, выполнять сваривание остальных швов, двигаясь к краям конструкции сварки. Также необходимо учитывать, что при сварке соединения со скосом кромок более склонны к деформации, чем без скоса кромок и соединения с симметричной двусторонней разделкой кромок. Для предотвращения продольного прогиба при сварке соединений применяют предварительный обратный выгиб свариваемых элементов, который подбирают опытным путем. Для устранения остаточных деформаций при сварке применяют ударную и тепловую правку. Чтобы не повредить поверхность, алюминиевые соединения правят ударами резиновых и деревянных молотков.

К числу технологических особенностей при сварке алюминия необходимо отнести и предварительный подогрев. Если этого не делать, в сварном соединении могут возникнуть дефекты. Поэтому, свариваемые кромки перед сваркой подогревают, используя газовые горелки. При дуговой сварке большинства соединений используется проволока, металл которой заполняет зазоры, а также обеспечивает формирование шва при сварке в соответствии с размерами, установленными ГОСТ 14806-80. Проволока, также позволяет изменить состав шва при сварке, это особенно важно при сварке различных алюминиевых сплавов. Наличие максимума трещинообразования при сварке алюминиевых сплавов в каждой системе легирования определяет выбор проволоки, способной обеспечить соединениям повышенную стойкость против трещин. Чтобы повысить стойкость соединений против образования горячих трещин, при сварке сплавов менее легированных, чем сплав с максимальным показателем трещинообразования, применяют проволоку с пониженным содержанием легирующих элементов. В зависимости от предъявляемых к сварочным соединениям требований, для сварки каждого из алюминиевых сплавов обычно применяют несколько марок проволок. Наиболее простым подходом является применение универсальной проволоки, которая обеспечивает сварным соединениям при сварке достаточно высокие значения всех основных характеристик.

Для алюминия и его сплавов применяют практически все промышленные способы сварки плавлением. К основным методам сварки относятся: ручная дуговая сварка покрытыми электродами (ММА), аргонодуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом с подачей присадочной проволоки (TIG), плазменная сварка, полуавтоматическая сварка, полуавтоматическая сварка с управляемым массопереносом на инверторном источнике питания, полуавтоматическая сварка на источниках питания типа ВД-306ДК с комбинированной вольтамперной характеристикой). Другие виды сварки алюминия и его сплавов, такие как автоматическая сварка под слоем флюса и газовая сварка применяются значительно реже и рассматриваться не будут. Каждый способ сварки имеет свои особенности, которые необходимо учитывать для наиболее эффективного их использования при изготовлении изделий различного назначения. Наиболее приемлемым типом сварки для алюминия является стыковое. Соединений внахлестку при сварке и тавровых при сварке избегают, так как возможно затекание шлака в зазоры, из которых его трудно удалить при промывке после сварки. Наличие шлака в зазоре может вызвать коррозию металла. Поэтому, этот метод сварки алюминия наиболее редко применяется в промышленности. Отличие от ручной дуговой сварки стальных металлоконструкций заключается в том, что алюминий имеет значительно более высокую теплопроводность, чем сталь. Это приводит к тому, что шлак при ручной дуговой сварке не успевает, в ряде случаев, удаляться из расплавленного металла сварного соединения ввиду малого времени нахождения сварочной ванны в расплавленном состоянии.