常(chang)用(yong)(yong)金(jin)屬(shu)元(yuan)素的(de)(de)一(yi)些物理(li)性質（與形(xing)成焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)合有(you)關的(de)(de)）見表5-2，這是兩種合金(jin)焊(han)接(jie)(jie)(jie)連接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)主要根基。如果這種理(li)化的(de)(de)可(ke)能(neng)性根本不存在(zai)，則更談不上(shang)直接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)連接(jie)(jie)(jie)。在(zai)可(ke)能(neng)形(xing)成焊(han)接(jie)(jie)(jie)結合的(de)(de)前提下(xia)(xia)，特別要在(zai)熔焊(han)條件下(xia)(xia)獲(huo)得一(yi)個(ge)實(shi)際可(ke)用(yong)(yong)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭，還存在(zai)下(xia)(xia)列問(wen)題。

1. 熔點的差異(yi)

  兩種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)差異很(hen)大(da)時，當加熱(re)溫度超過低熔(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)不多(duo)時，熔(rong)(rong)點(dian)高(gao)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)仍呈低活(huo)動性的(de)(de)(de)固體(ti)狀態此(ci)時，僅靠(kao)兩種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)相(xiang)互擴散(san)(san)、原(yuan)子遷移而形成焊接(jie)(jie)結(jie)合，其過程(cheng)很(hen)慢。當加熱(re)到高(gao)熔(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)原(yuan)子活(huo)性較大(da)的(de)(de)(de)固態（接(jie)(jie)近于熔(rong)(rong)點(dian)時），已被(bei)熔(rong)(rong)化的(de)(de)(de)低熔(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)首先滲入到高(gao)熔(rong)(rong)點(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)晶(jing)界，由于晶(jing)界的(de)(de)(de)擴散(san)(san)系(xi)數比(bi)晶(jing)內的(de)(de)(de)擴散(san)(san)系(xi)數大(da)得多(duo)，使(shi)過熱(re)區的(de)(de)(de)組織發(fa)生變化，且隨(sui)之性能會(hui)降低。當達到高(gao)熔(rong)(rong)點(dian)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)(rong)化時，勢(shi)必會(hui)造成熔(rong)(rong)點(dian)低的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)流失、蒸發(fa)和(he)合金(jin)(jin)元素的(de)(de)(de)大(da)量燒損。因此(ci)，在(zai)這種情(qing)況下進(jin)行(xing)熔(rong)(rong)焊，很(hen)難(nan)獲得一(yi)個滿(man)意(yi)的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。

2. 線(xian)脹(zhang)系數的差(cha)異

  不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬具有不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)，當一種(zhong)線(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬與另一種(zhong)線(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬焊(han)(han)接(jie)時，可(ke)能導(dao)致焊(han)(han)縫(feng)或(huo)(huo)熱(re)(re)影(ying)響區(qu)產生(sheng)(sheng)裂(lie)紋，甚至還會導(dao)致焊(han)(han)縫(feng)與母材(cai)金(jin)(jin)屬剝離這(zhe)是(shi)因為(wei)，線(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬在一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei)內升(sheng)溫時，其(qi)熱(re)(re)膨脹(zhang)量大(da)，其(qi)后冷(leng)卻時收(shou)縮量也大(da)；反之(zhi)線(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬，冷(leng)卻時收(shou)縮率也小(xiao)。它(ta)們(men)在形成(cheng)焊(han)(han)接(jie)連接(jie)之(zhi)后冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)焊(han)(han)縫(feng)兩側金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)收(shou)縮量不(bu)同，導(dao)致焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)區(qu)出現復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高內應力狀態，進而加速(su)裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)。生(sheng)(sheng)產上常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法是(shi)焊(han)(han)前對(dui)線(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬進行預熱(re)(re)，或(huo)(huo)者(zhe)在線(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)(shu)差(cha)異很大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩金(jin)(jin)屬中(zhong)間加入一種(zhong)塑性好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬焊(han)(han)接(jie)成(cheng)過(guo)渡(du)接(jie)頭(tou)作為(wei)緩沖帶(dai)，避免焊(han)(han)縫(feng)或(huo)(huo)熱(re)(re)影(ying)響區(qu)產生(sheng)(sheng)裂(lie)紋。

3. 熱(re)導(dao)率和比熱(re)容的差異

  金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)導(dao)(dao)率(lv)和比熱(re)(re)(re)容強烈(lie)地影響(xiang)被焊(han)(han)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)化(hua)(hua)、熔(rong)(rong)池的(de)(de)(de)(de)(de)形成、焊(han)(han)接(jie)區的(de)(de)(de)(de)(de)溫度場和焊(han)(han)縫的(de)(de)(de)(de)(de)凝固結晶(jing)當兩種金(jin)屬在這方面差異很大時(shi)，可(ke)使被焊(han)(han)材(cai)(cai)料熔(rong)(rong)化(hua)(hua)不(bu)同(tong)(tong)步，熔(rong)(rong)池形成和金(jin)屬結合不(bu)良，導(dao)(dao)致焊(han)(han)縫結晶(jing)條件變壞，焊(han)(han)縫性能和成形不(bu)良。熔(rong)(rong)焊(han)(han)時(shi)，通常(chang)應將(jiang)熱(re)(re)(re)源位置偏向熱(re)(re)(re)導(dao)(dao)性能好的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)(cai)料一側。例如(ru)，純銅(tong)與18-8型(xing)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)時(shi)，由于(yu)銅(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)導(dao)(dao)率(lv)比18-8型(xing)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼大20倍(bei)，因(yin)此(ci)必須把熱(re)(re)(re)源的(de)(de)(de)(de)(de)大部分熱(re)(re)(re)量(liang)集(ji)中到純銅(tong)待焊(han)(han)處一側，以保證(zheng)待焊(han)(han)處兩側的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬均勻同(tong)(tong)步地熔(rong)(rong)化(hua)(hua)和凝固。

4. 電磁性的差異

  在(zai)異種金(jin)屬熔焊(han)時有(you)時會(hui)出現焊(han)接(jie)電(dian)弧偏(pian)燒或者電(dian)弧燃燒不穩定(ding)現象而造成(cheng)焊(han)縫成(cheng)形變壞，這往(wang)往(wang)是由于兩種金(jin)屬的(de)電(dian)磁(ci)性(xing)相(xiang)差很大而發生的(de)。例(li)如，電(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)銅與低(di)碳鋼(gang)(gang)時，當(dang)電(dian)子(zi)束指(zhi)向銅母材時，發現電(dian)子(zi)束向低(di)碳鋼(gang)(gang)母材一(yi)側偏(pian)移(yi)，就(jiu)是由于兩種金(jin)屬的(de)電(dian)磁(ci)性(xing)不同而引起的(de)。

5. 形(xing)成脆(cui)性化合物

  用(yong)熔(rong)焊(han)(han)方法(fa)(fa)焊(han)(han)接銅和(he)鋁(lv)時，除了通常必(bi)須考(kao)慮的被焊(han)(han)材料(liao)的氧化(hua)、氮化(hua)形(xing)成的化(hua)合物外，銅和(he)鋁(lv)兩元(yuan)素(su)還(huan)能結合形(xing)成CuAl2和(he)Cu，Al脆性化(hua)合物，使焊(han)(han)縫強(qiang)度和(he)塑性顯萋地降低，因此，用(yong)熔(rong)焊(han)(han)的方法(fa)(fa)焊(han)(han)接銅和(he)鋁(lv)是(shi)相當(dang)困難的。

  同樣，在異種黑色金(jin)(jin)屬(shu)(shu)焊接(jie)時也(ye)可能會形(xing)成某些(xie)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間的(de)化(hua)合物，其中(zhong)(zhong)有(you)的(de)也(ye)很脆(cui)，對(dui)焊接(jie)接(jie)頭的(de)力學性能影響很大(da)，往往會降低焊縫的(de)塑性和韌性。隨著金(jin)(jin)屬(shu)(shu)間脆(cui)性化(hua)合物的(de)增多(duo)，焊縫在結晶過(guo)程中(zhong)(zhong)形(xing)成的(de)裂紋(wen)傾(qing)向加大(da)，在使用過(guo)程中(zhong)(zhong)會使焊接(jie)接(jie)頭發生脆(cui)性斷裂。

6. 焊接(jie)接(jie)頭難于達到與母材金屬等性能

  通常，兩種(zhong)不(bu)(bu)同金屬結合(he)在一(yi)起(qi)會構成腐(fu)蝕(shi)(shi)電偶，因而其耐蝕(shi)(shi)性(xing)要(yao)比其中任一(yi)金屬都(dou)低(di)，這是一(yi)個不(bu)(bu)易解決(jue)的(de)(de)難題(ti)。此(ci)外，為(wei)了實(shi)現異種(zhong)金屬的(de)(de)焊(han)(han)接性(xing)，往(wang)(wang)往(wang)(wang)選用塑性(xing)較好的(de)(de)焊(han)(han)接材料(liao)，以避免焊(han)(han)縫金屬開裂(lie)或脆(cui)化(hua)，但可能會降(jiang)低(di)焊(han)(han)接接頭(tou)的(de)(de)強度。因此(ci)，為(wei)了保證異種(zhong)金屬焊(han)(han)接接頭(tou)具(ju)有(you)良好的(de)(de)綜合(he)使用性(xing)能，往(wang)(wang)往(wang)(wang)不(bu)(bu)得不(bu)(bu)放棄或降(jiang)低(di)一(yi)些次要(yao)性(xing)能指標要(yao)求，這是異種(zhong)金屬焊(han)(han)接時不(bu)(bu)可避免的(de)(de)問題(ti)。

  由此可見(jian)，異(yi)種金屬(shu)(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時需要解決(jue)的(de)問題較多，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)難度也很(hen)大，只有選(xuan)用合理(li)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)法和(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)材料，并制定正確的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝方(fang)(fang)案(an)，采取一些特殊(shu)措(cuo)施，才能獲得(de)優質的(de)異(yi)種金屬(shu)(shu)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭。

  純金(jin)屬組對的(de)異種金(jin)屬副的(de)焊接(jie)性如圖5-1所示。