常用金屬元素(su)的(de)(de)(de)(de)一(yi)些物理(li)性質(zhi)（與形(xing)成焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)合有(you)關的(de)(de)(de)(de)）見表5-2，這是兩(liang)種(zhong)合金焊接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)根基(ji)。如果這種(zhong)理(li)化的(de)(de)(de)(de)可(ke)能性根本不存在，則(ze)更談不上直接(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)。在可(ke)能形(xing)成焊接(jie)(jie)結合的(de)(de)(de)(de)前提下(xia)，特(te)別要(yao)在熔(rong)焊條件(jian)下(xia)獲得一(yi)個(ge)實際可(ke)用的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，還存在下(xia)列問題(ti)。

1. 熔(rong)點(dian)的差(cha)異

  兩(liang)種(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)差異很大(da)時(shi)，當加熱(re)(re)溫(wen)度(du)超過(guo)低熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)不多(duo)時(shi)，熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬仍呈低活動性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)固(gu)體狀態此(ci)時(shi)，僅(jin)靠(kao)兩(liang)種(zhong)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)相互擴散、原(yuan)子遷移而形成焊(han)(han)接結合，其過(guo)程很慢。當加熱(re)(re)到高(gao)(gao)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)原(yuan)子活性(xing)(xing)較大(da)的(de)(de)(de)(de)固(gu)態（接近于(yu)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)時(shi)），已被熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)低熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)屬首先滲入到高(gao)(gao)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)晶界(jie)，由于(yu)晶界(jie)的(de)(de)(de)(de)擴散系數比晶內(nei)的(de)(de)(de)(de)擴散系數大(da)得(de)多(duo)，使過(guo)熱(re)(re)區的(de)(de)(de)(de)組織發生變化(hua)(hua)(hua)，且隨之性(xing)(xing)能(neng)會降低。當達到高(gao)(gao)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬熔(rong)(rong)化(hua)(hua)(hua)時(shi)，勢必會造(zao)成熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)低的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬流(liu)失、蒸發和合金(jin)(jin)(jin)元素(su)的(de)(de)(de)(de)大(da)量燒損。因此(ci)，在這種(zhong)情況下進(jin)行熔(rong)(rong)焊(han)(han)，很難獲(huo)得(de)一個滿意的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接接頭(tou)。

2. 線脹系數(shu)的差(cha)異

  不(bu)同的(de)(de)金(jin)(jin)屬具有不(bu)同的(de)(de)線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數，當一(yi)(yi)種線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數大(da)的(de)(de)金(jin)(jin)屬與(yu)(yu)另一(yi)(yi)種線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)金(jin)(jin)屬焊(han)(han)接(jie)(jie)時，可能導(dao)致(zhi)(zhi)焊(han)(han)縫(feng)(feng)或(huo)熱(re)影響(xiang)區(qu)產(chan)生裂(lie)紋(wen)，甚至還(huan)會導(dao)致(zhi)(zhi)焊(han)(han)縫(feng)(feng)與(yu)(yu)母(mu)材金(jin)(jin)屬剝(bo)離這是因為，線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數大(da)的(de)(de)金(jin)(jin)屬在(zai)一(yi)(yi)定的(de)(de)范圍內升溫時，其熱(re)膨脹(zhang)量(liang)大(da)，其后(hou)(hou)冷卻時收縮量(liang)也(ye)大(da)；反之(zhi)線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)金(jin)(jin)屬，冷卻時收縮率也(ye)小(xiao)。它們在(zai)形成(cheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)之(zhi)后(hou)(hou)冷卻過(guo)程中(zhong)焊(han)(han)縫(feng)(feng)兩(liang)側金(jin)(jin)屬的(de)(de)收縮量(liang)不(bu)同，導(dao)致(zhi)(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭區(qu)出現復(fu)雜的(de)(de)高內應(ying)力狀態，進(jin)而(er)加速裂(lie)紋(wen)的(de)(de)產(chan)生。生產(chan)上(shang)常用的(de)(de)方法是焊(han)(han)前對線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)金(jin)(jin)屬進(jin)行預熱(re)，或(huo)者在(zai)線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數差異(yi)很大(da)的(de)(de)兩(liang)金(jin)(jin)屬中(zhong)間加入一(yi)(yi)種塑性好的(de)(de)金(jin)(jin)屬焊(han)(han)接(jie)(jie)成(cheng)過(guo)渡接(jie)(jie)頭作為緩沖帶，避免焊(han)(han)縫(feng)(feng)或(huo)熱(re)影響(xiang)區(qu)產(chan)生裂(lie)紋(wen)。

3. 熱(re)導率和比熱(re)容的差異

  金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)熱(re)(re)導率和(he)比熱(re)(re)容強(qiang)烈(lie)地影響被焊(han)材料(liao)的(de)(de)(de)熔化、熔池(chi)的(de)(de)(de)形(xing)成(cheng)、焊(han)接區的(de)(de)(de)溫度場(chang)和(he)焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)凝(ning)固結(jie)晶當兩(liang)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)這方面差異(yi)很(hen)大(da)時，可(ke)使被焊(han)材料(liao)熔化不(bu)同(tong)步，熔池(chi)形(xing)成(cheng)和(he)金(jin)(jin)屬(shu)結(jie)合不(bu)良(liang)，導致焊(han)縫(feng)結(jie)晶條件變壞，焊(han)縫(feng)性能(neng)和(he)成(cheng)形(xing)不(bu)良(liang)。熔焊(han)時，通常應將熱(re)(re)源(yuan)位置偏(pian)向熱(re)(re)導性能(neng)好的(de)(de)(de)材料(liao)一側(ce)。例如，純(chun)銅(tong)與(yu)18-8型(xing)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接時，由(you)于(yu)銅(tong)的(de)(de)(de)熱(re)(re)導率比18-8型(xing)奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)大(da)20倍(bei)，因此必須把熱(re)(re)源(yuan)的(de)(de)(de)大(da)部分熱(re)(re)量(liang)集(ji)中到純(chun)銅(tong)待(dai)焊(han)處一側(ce)，以保證(zheng)待(dai)焊(han)處兩(liang)側(ce)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)均勻同(tong)步地熔化和(he)凝(ning)固。

4. 電磁性的差(cha)異

  在異種金(jin)屬(shu)熔(rong)焊(han)時有時會出現焊(han)接電弧(hu)偏燒或者電弧(hu)燃燒不(bu)穩定現象(xiang)而(er)造成焊(han)縫(feng)成形變壞(huai)，這往往是(shi)由于(yu)(yu)兩(liang)種金(jin)屬(shu)的(de)電磁(ci)性相差(cha)很(hen)大而(er)發(fa)生的(de)。例如，電子束焊(han)接銅與低碳鋼(gang)時，當電子束指向銅母材(cai)時，發(fa)現電子束向低碳鋼(gang)母材(cai)一側偏移(yi)，就是(shi)由于(yu)(yu)兩(liang)種金(jin)屬(shu)的(de)電磁(ci)性不(bu)同而(er)引(yin)起的(de)。

5. 形成脆性化合物

  用(yong)(yong)熔(rong)焊(han)(han)方(fang)法焊(han)(han)接(jie)銅和(he)鋁時，除了通常必(bi)須考慮的(de)被焊(han)(han)材(cai)料的(de)氧化(hua)、氮化(hua)形成(cheng)的(de)化(hua)合物外，銅和(he)鋁兩(liang)元素(su)還能結合形成(cheng)CuAl2和(he)Cu，Al脆性化(hua)合物，使(shi)焊(han)(han)縫(feng)強度和(he)塑性顯萋(qi)地(di)降低(di)，因此，用(yong)(yong)熔(rong)焊(han)(han)的(de)方(fang)法焊(han)(han)接(jie)銅和(he)鋁是相當(dang)困難(nan)的(de)。

  同樣，在(zai)異種(zhong)黑(hei)色(se)金(jin)(jin)屬(shu)焊(han)接(jie)時(shi)也可能會形成某些金(jin)(jin)屬(shu)間的(de)(de)化合物(wu)(wu)，其中(zhong)有(you)的(de)(de)也很脆，對焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)力學性(xing)(xing)能影響很大，往(wang)往(wang)會降低焊(han)縫的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)。隨著金(jin)(jin)屬(shu)間脆性(xing)(xing)化合物(wu)(wu)的(de)(de)增多，焊(han)縫在(zai)結晶過程(cheng)中(zhong)形成的(de)(de)裂紋傾向加大，在(zai)使(shi)用(yong)過程(cheng)中(zhong)會使(shi)焊(han)接(jie)接(jie)頭發生脆性(xing)(xing)斷(duan)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)不同金(jin)(jin)屬(shu)結合在一(yi)(yi)起會構成腐蝕(shi)電偶，因(yin)而(er)其耐蝕(shi)性(xing)要比其中任一(yi)(yi)金(jin)(jin)屬(shu)都(dou)低，這是(shi)一(yi)(yi)個不易解(jie)決的(de)難(nan)題。此(ci)外，為了實現(xian)異(yi)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)焊接(jie)(jie)性(xing)，往往選用(yong)塑性(xing)較(jiao)好(hao)的(de)焊接(jie)(jie)材料，以避(bi)免(mian)焊縫金(jin)(jin)屬(shu)開裂(lie)或脆(cui)化，但可能(neng)會降低焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)強(qiang)度。因(yin)此(ci)，為了保證異(yi)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有良(liang)好(hao)的(de)綜合使用(yong)性(xing)能(neng)，往往不得不放棄或降低一(yi)(yi)些次要性(xing)能(neng)指標(biao)要求，這是(shi)異(yi)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)焊接(jie)(jie)時不可避(bi)免(mian)的(de)問題。

  由此可見，異種(zhong)金(jin)屬焊(han)接時需要解決的(de)(de)問題較多，焊(han)接難度(du)也(ye)很大，只有選(xuan)用合理的(de)(de)焊(han)接方法和焊(han)接材料(liao)，并(bing)制定正確的(de)(de)焊(han)接工(gong)藝方案，采取一些(xie)特殊措施(shi)，才能(neng)獲(huo)得(de)優質的(de)(de)異種(zhong)金(jin)屬的(de)(de)焊(han)接接頭(tou)。

  純(chun)金(jin)屬組對的異種金(jin)屬副的焊(han)接性(xing)如圖5-1所(suo)示。