本文提出了随焊旋转挤压控制焊接变形、防止热裂纹的新方法。通过旋转挤压杆对焊接接头的不同部位施加一定的同步旋转挤压作用,控制焊缝区的应变场和塑性流变场的分布,从而有效的防止了焊接热裂纹,也将接头的焊后变形控制在较低的水平,强化了接头的薄弱环节。应用这种方法,实现了高强铝合金薄壁结构小变形无热裂焊接。本文选取空气压缩机作为压力动力源,电动机作为旋转动力源,并根据防裂和控制焊接变形的要求,对随焊旋转挤压装置的结构进行了设计,研制出了适用于平直焊缝的整体式随焊旋转挤压机构。对旋转挤压杆作用下焊缝金属的塑性流变行为和应变场的变化进行了有限元分析,深入揭示了这种方法的作用机理:离焊枪近的旋转挤压杆迫使焊缝金属由焊趾处向焊缝中心流动,对处于脆性温度区间的焊缝金属施加一个横向挤压应力,减小甚至抵消了致裂的拉伸应变,防止了焊接热裂纹的产生;后旋转挤压杆将焊缝金属向焊缝两侧排挤,从而将焊缝金属的纵、横向压缩塑性应变和前旋转挤压杆对焊缝区额外施加的横向挤压应变都充分碾展,从而减小了工件焊后的残余变形。随焊旋转挤压对焊缝的表面形貌有很大的影响。常规焊缝表面比较粗糙,焊缝和焊趾部位过渡比较尖锐,应力集中程度较大;而随焊旋转挤压的焊道表面平整光滑,非常美观,焊趾部位过渡的也很平滑。金相组织对比观察表明,随焊旋转挤压能够使晶粒细化,并且减少了气孔等焊接缺陷。选取热裂敏感性高的LY12铝合金试件,研究了随焊旋转挤压方法对焊接热裂纹率的影响规律。试验结果表明,汽缸静压力P和杆枪距LC对试件的热裂纹率影响很大。常规焊接试件的热裂纹率高达37.1%,在合适的参数规范下,随焊旋转挤压的焊缝中没有热裂纹。采用135mm×75mm×2mm的LY12铝合金试件,进行了平直焊缝焊接试验。调整气缸静压力的试验证明,随焊旋转挤压之后试件的最大纵向挠曲变形量由常规焊时的4.1mm下降至0.12mm,下降幅度达97.07%左右;调整杆枪距的试验证明,随焊旋转挤压之后试件的最大纵向挠曲变形量由常规焊时的1.28mm下降至0.16mm,下降幅度达87.5%。