高强铝合金薄板焊接时,存在焊接热裂纹倾向大、焊后残余变形大的缺点.该文从力学角度出发,通过调整焊接温度场,控制焊缝及近缝区的应力应变发展,最终实现高强铝全金薄板的低应力无变形(纵向固有应变引起的)无热裂焊接.一方面采用有限元数值模拟技术,考察了随焊接激冷、温差拉伸以及外部拘束等的主要工艺参数对焊接过程塑性应变演变的影响,清晰地揭示了采取工艺措施防止焊接热裂纹和减小焊接变形的机理,从理上论证了该技术的路线的可行性,并且为其在具体实施中制定合理工艺提供了原则性的指导.另一方面,采用试验和测试技术,验证了随焊激冷防止热裂纹减小焊接变形、温差拉伸控制焊接变形的有效性.首先应用热弹塑性有限元方法,进行了常规焊与随焊激冷条件下焊接热裂纹倾向的数值模拟.研究表明,外部拘束对热裂行为有着重要影响,在自由状态下施焊时,易发生端部(起焊端和止焊端)裂纹;外加适当的拘束后,端部裂纹得到有效的抑制,但随着外部拘束的加强,起源于收弧处的裂纹倾向增大.随焊激冷能够降低焊接区金属所承受的横向塑性拉伸应变,降低焊接热裂纹倾向.