當電解槽實際電解溫度高于正常控制的電解溫度上限時，我們稱該電解槽為熱槽或進入了熱行程。從能量平衡的角度，形成熱槽的原因為熱收入增加，或因熱支出減少，或二者同時存在。決定電解槽熱收入的主要因素有槽工作電壓、陽極效應、系列電流、電解質電阻等。影響電解槽熱支出的主要因素有保溫料厚度、鋁水平等。因熱收入和熱支出的某項或幾項因素發生改變而導致電解槽溫度上升的熱槽，常稱做普通熱槽。而由于各項技術條件匹配不合理、槽膛嚴重畸形等多重深層次誘因引起的病槽，水平電流增加，二次反應加劇，電流效率明顯下降，本該轉變為化學能的電能大量以熱能釋放出來，使槽溫上升，形成熱槽，我們把這種熱槽稱做異常熱槽。具體分析，可能形成熱槽的原因主要有以下幾種：(1)極距保持過高，電解質電阻壓降增加，槽電壓偏高，槽內熱收入過多。造成極距過高有兩種可能原因，一種是電壓測量儀表有誤差，測量值低于實際電壓值，計算機按測量值調整極距，使極距控制偏高；另一種是人為地提高槽電壓沒有及時降下來。(2)極距過低，引起二次反應加劇。二次反應放出大量熱量，使電解槽溫度上升。(3)電解槽內鋁水平過低，鋁量少，槽底散熱量減少形成熱槽；或因電解質水平過低，液體電解質量少，氧化鋁溶解能力下降，槽底產生大量沉淀，引起槽底發熱；電解質水平過低，電解槽熱穩定性也變差，這也容易引起熱槽。(4)電流分布不均勻，局部電流集中，形成局部過熱現象。(5)陽極效應處理不及時，或處理方法不當，效應持續時間過長，造成槽溫上升。(6)由于冷槽處理不及時或處理不得法而轉變成熱槽。因為冷槽因溫度低而電解質萎縮，氧化鋁溶解能力降低，如果得不到及時處理，會形成大量沉淀，導致槽底發熱，加之效應頻發，效應電壓高，槽溫上升，進而轉化成熱槽。電解槽進入熱行程會有以下外觀特征：(1)火苗黃而無力，電解質物理化學性質發生明顯改變，流動性極好，顏色發亮，揮發厲害，陽極周圍電解質沸騰激烈，電流效率很低；(2)炭渣與電解質分離不清，在相對靜止的液體電解質表面有細粉狀炭渣漂浮，用漏勺撈時炭渣不上勺；(3)陽極著火，氧化嚴重；伸腿變小，槽底沉淀增多；(4)殼面上電解質結殼變薄，下料口結不上殼，多處穿孔冒火，冒“白煙”；(5)槽膛遭到破壞，部分被熔化，電解質溫度升高，電解質水平上漲，鋁水平下降，電解質摩爾比升高；測兩水平時，電解質與鋁液之間的界線不清，而且鐵釬下端變成白熱狀，甚至冒白煙；(6)電解質對陽極潤濕性很差，槽電壓自動上升，陽極效應滯后發生，效應電壓較低，不易熄滅；(7)嚴重熱槽時，電解質溫度很高，整個槽無槽幫，無表面結殼，白煙升騰，紅光耀眼；電解質黏度很大，流動性極差，陽極基本處于停止工作狀態，電解質不沸騰，只出現蠕動。這種狀態在生產中稱之為“開鍋”現象。電解槽進入熱行程，要及早發現，及時處理。首先要分析屬于普通熱槽還是異常熱槽。對于普通熱槽的處理，要分析熱槽產生的原因，針對不同誘因采取不同措施：(1)因設定電壓過高產生的熱槽，將電壓適當降低即可減少電解槽體系中的熱收入；(2)因槽內鋁水平過低引起的熱槽，可采取減少出鋁或向槽內加入固體鋁的方法提高在產鋁量，增加熱的傳導和散失；(3)摩爾比高引起的熱槽，適當多添加氟化鋁，降低摩爾比；(4)保溫料厚的要適當減薄保溫料；(5)槽內炭渣量大的要做好撈炭渣工作，始終保持電解質清潔；(6)還要適當保持較高的電解質水平，增加電解槽的熱穩定性。對于異常熱槽的處理，關鍵仍然是要認真檢查槽況，正確判斷產生熱槽的原因，對癥實施處理措施，否則不但不能使熱槽恢復正常，反而能引起更多嚴重后果。一般檢查的項目包括：首先校對電壓測量儀表是否存在誤差，然后檢查電解質水平、鋁水平、槽底沉淀和槽膛情況、槽電壓保持情況、陽極電流分布情況；查看工作記錄，了解該槽加工和效應情況。根據收集到的息做出判斷，擬定并實施對癥處理辦法：(1)因極距過低，二次反應增加引起的熱槽，首先要將極距調至正常，減少二次反應，增加發熱量的因素。(2)槽內沉淀多，或因槽底結殼造成槽底壓降大，引起槽底發熱而產生的熱槽，要先處理沉淀，如通過扒沉淀，或調整技術條件逐步槽底沉淀。(3)因電流分布不均勻形成的熱槽，要查找電流分布不均勻的原因并采取措施。如因陽極某部位與沉淀接觸引起的偏流，要處理該部位的沉淀；如因陽極長包或掉塊引起的偏流，要盡快處理異常陽極。(4)由于電解質電阻大引起電解質過熱而形成的熱槽，可以短時間打開大面結殼，使陽極和電解質裸露，加強電解槽上部散熱；同時向槽內添加氟化鋁和冰晶石粉的混合料。混合料的熔化將吸收大量熱量，降低槽溫；添加的氟化鋁則降低摩爾比，降低初晶溫度并改善電解質的導電性能。(5)嚴重的熱槽可以采取倒換電解質的方法來降低槽溫；需要注意的是，絕不能用添加氧化鋁來降低槽溫。(6)因病槽引起的熱槽，要先采取措施使電解槽槽況穩定后，再處理槽溫高的問題；由冷槽惡化轉變成的熱槽，要分析判斷原因，參照以上所述方法及時處理。熱槽好轉的標志是陽極工作正常、電解質沸騰有力、表面結殼均勻完整、炭渣分離良好。這時再逐漸降低槽工作電壓，并配合恢復極上保溫料，根據具體情況，緩緩撤出鋁液，槽底沉淀，使電解槽穩步恢復正常運行。熱槽好轉后，往往槽底仍存在較多沉淀，尤其是嚴重熱槽，沉淀層厚度大。但這種沉淀與冷行程的沉淀不同，因其槽底溫度高，沉淀疏松不硬，容易熔化。在恢復階段，只要嚴格控制電壓下降程度，合理掌握出鋁量，適當保持效應系數，沉淀即可，電解槽很快就能轉入正常，但若控制不好，也很容易反復。因此，恢復階段必須精心調整各項技術條件，時刻注意槽況變化，確保電解槽平穩轉入正常運行。

          高鐵車廂是用鋁材焊接的，有的高鐵線經過零下三四十攝氏度的高寒地帶；南極科考船上的一些儀器、裝備與起居用品是以鋁材制造的，需要經受零下六七十攝氏度的考驗；由中國經北極到歐洲的商船上有些裝備也是用鋁材制造的，其中的一部分露在外面，環境溫度也在零下五六十攝氏度；它們能在這樣的寒冷環境中正常運轉嗎？沒問題，鋁合金及鋁材是*不怕寒冷酷熱的。說說鋁合金的低溫性能--鋁及鋁合金是*好的低溫材料，沒有低溫脆性，不像普通鋼材、鎳合金等那樣有明顯的低溫脆性，它們的強度性能雖然隨著溫度的降低而升高，但是塑性與韌性卻隨著溫度的下降而降低，即有明顯的低溫脆性。可是鋁及鋁合金則大不一樣，沒有一絲絲低溫脆性，它們的一切力學性能均隨著溫度的降低而明顯上升，與材料的成分無關，不管是鑄造鋁合金還是變形鋁合金，也不管是粉末冶金合金，還是復合材料；與材料狀態也沒有關系，不管是加工狀態的，還是熱處理狀態的；也與錠坯制備工藝無關，不管是用鑄錠軋制的，還是用熔體連續鑄軋的或連續連軋的；與鋁的提取工藝更無關系，電解的、碳熱還原的、化學提取，通通都沒有低溫脆性；與純度也無關，不管是99.50%~99.79%的工藝純鋁，還是99.80%~99.949%的高純鋁、99.950%~99.9959%的超純鋁（Super Purity）、99.9960%~99.9990%的極純鋁（extreme purity）、>99.9990%的超高純鋁等都沒有低溫脆性。有趣的是，另兩個輕金屬——鎂、鈦跟鋁一樣也沒有低溫脆性。高鐵車廂鋁材有Al-Mg系的5005合金板材、5052合金板材、5083合金板材及型材，Al-Mg-Si系的6061合金板材及型材、6N01合金型材、6063合金型材，Al-Zn-Mg系7N01合金板材及型材、7003合金型材。標準狀態有O、H14、H18、H112、T4、T5、T6。由表中的數據可明顯地看出，不管哪種鋁合金，它的力學性能均隨著溫度的降低而上升，所以鋁材是一類絕妙的低溫結構材料，火箭的低溫燃料（液氫、液氧）儲罐、液化天然氣（LNG）運輸船上與岸基儲罐、低溫化工產品容器、冷庫、冷藏車等都可以用鋁材制造。在地球上跑的高速列車的車廂與車頭的結構件凡是可用鋁合金制造的零部件都可以用現行的相應鋁合金制造，不需要另辟蹊徑研究一種在高寒地區運營的廂體結構鋁合金及其生產工藝，當然如果能研發一種各項性能比6061合金大10%左右的6XXX合金，或比7N01合金約大8%的7XXX合金，那當然是功勞很大的。實際上，在我國黑龍江省，以及以后在內蒙古自治區、新疆維吾爾族自治區、西藏自治區、青海省跑的高鐵對鋁合金結構來說算不了“高寒”，不需要對合金成分作特殊處理，也不需要對材料生產工藝參數作專門調整。只要為高張高鐵或以后為在其他寒冷地區運營的高鐵車輛廂體生產的鋁材性能符合中國GB、歐洲EN、日本JIS、美國ASTM等標準要求，就是合格的產品，不需要采取特殊措施，以免加大成本。車廂鋁合金的發展趨勢：在現在軌道車輛廂體制造和維護中用的板材合金有5052、5083、5454、6061等合金，用的擠壓型材有5083、6061、7N01等，此外一些新的合金諸如5059、5383、6082等也有所應用。它們都有良好的可焊性，焊絲為5356或5556合金，當然*好是采用摩擦攪拌焊（FSW），不但焊接質量高，而且不用焊絲。后來日本研發的7N01合金（Mn0.20~0.7、Mg1.0~2.0、Zn4.0~5.0，單位%），在軌道車輛制造中獲得廣泛應用；德國在制造高鐵Trans Rapid車廂時采用5005合金板制作壁板，用6061、6063、6005合金擠壓所用的型材。總之，直到目前無論是中國還是其他 制造高鐵車輛基本上仍沿用這些合金。200km/h~350km/h列車廂體鋁合金：我們可根據列車運營速度將廂體鋁合金分為：速度<200km/h的車輛用的可稱為 代合金，它們是常規的合金，多用于制造城市軌道車輛廂體，如6063、6061、5083合金等；第二代鋁合金如6N01、5005、6005A、7003、7005合金等用于制造速度為200km/h~350km/h的高鐵車輛廂體；第三代合金是6082、含鈧的鋁合金等。除了6N01、7N01合金（它們是日本合金，N代表Nippon）外，還有7003合金，它的Mg含量比7N01合金的低，是一種低Mg的Al-Zn-Mg合金，它的可焊性及強度與7N01合金的相當，并具有更高的可擠壓性能。日本東北和上越新干線、札幌地鐵大量采用7003、7N01合金生產壁厚3mm的寬幅型材6005A合金（Si0.50~0.9、Mg0.40~0.7、Mn和Cr 0.12~0.50,%）是法國注冊的，與美國6005合金相比，Mg與Si的含量相等，但增加了0.12%~0.50%的Mn的Cr，不但有與6063合金相當的可擠壓性能，而且強度性能也有所提高。6N01合金也如此，日本山陽電化鐵路3050型車輛廂體側板（寬507mm、壁厚2.5mm）、寬558mm的地板，以及制造側板掛鉤、檐梁等的大型寬幅空心型材都是用6N01合金擠壓的。350ktm/h~450km/h列車廂體鋁合金：這是廂體用的新一代鋁合金，列車速度高達450m/h，車輛須承受更大的外力，受到的震動也更強烈，因此應研發新一代輕量化高鐵鋁合金。含鈧的鋁合金。鈧是鋁及鋁合金*有效的晶粒細化劑，也是優化鋁合金性能有效的元素之一，鈧的含量都<0.5%，凡含有鈧的合金，不管含量多少都統稱鋁-鈧合金。Al-Sc合金有強度高、塑性好、可焊性優良、抗蝕性強等優點，是艦船、航空航天器、反應堆、國防軍工器械等領域選用的新一代鋁合金之一，當然也可以用于制造鐵路車輛結構。不過向現行鋁合金添加鈧，對組 織性能的改善如何，尚有待系統的研究，鈧是一種稀土元素，中國是世界上的鈧生產國，在Al-Sc合金研究方面居世界前列，但總的來看還不如俄羅斯，在Al-Sc合金研究與應用方面俄羅斯是領跑者。東北輕合金有限責任公司、中南大學、航天材料及工藝研究所對Al-Sc合金的研發作了許多工作，他們研究的“大尺寸5B70鋁-鎂-鈧合金板材”獲2017年度中國有色金屬工業科學技術一等獎，獲二等獎的也有一項，為“航天用可焊高強Al-Zn-Mg-Sc合金”。