常用金(jin)屬元素(su)的(de)一(yi)些物理性(xing)質（與形(xing)(xing)成(cheng)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)合(he)有關的(de)）見(jian)表5-2，這(zhe)是兩種合(he)金(jin)焊接(jie)(jie)連接(jie)(jie)的(de)主(zhu)要根基。如果這(zhe)種理化的(de)可能性(xing)根本不存在，則更談不上直接(jie)(jie)的(de)焊接(jie)(jie)連接(jie)(jie)。在可能形(xing)(xing)成(cheng)焊接(jie)(jie)結合(he)的(de)前提下(xia)，特別要在熔(rong)焊條件下(xia)獲得一(yi)個實際可用的(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，還(huan)存在下(xia)列問題。

1. 熔點的(de)差(cha)異

  兩(liang)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)差異很(hen)大(da)(da)時，當加(jia)熱溫度(du)超(chao)過低(di)(di)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)不多時，熔(rong)(rong)點(dian)(dian)高的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)仍(reng)呈低(di)(di)活動性的(de)(de)(de)固體狀態此時，僅靠兩(liang)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)相互(hu)擴(kuo)(kuo)散、原(yuan)子遷移(yi)而形(xing)成焊接結合，其過程(cheng)很(hen)慢。當加(jia)熱到高熔(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)原(yuan)子活性較大(da)(da)的(de)(de)(de)固態（接近(jin)于(yu)(yu)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)時），已被熔(rong)(rong)化(hua)的(de)(de)(de)低(di)(di)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)首(shou)先滲入到高熔(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)晶界(jie)(jie)，由于(yu)(yu)晶界(jie)(jie)的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散系(xi)(xi)數比晶內(nei)的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散系(xi)(xi)數大(da)(da)得多，使過熱區的(de)(de)(de)組織發生變化(hua)，且隨之性能會降低(di)(di)。當達(da)到高熔(rong)(rong)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)熔(rong)(rong)化(hua)時，勢必會造成熔(rong)(rong)點(dian)(dian)低(di)(di)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)流失、蒸(zheng)發和合金(jin)(jin)元素的(de)(de)(de)大(da)(da)量燒損。因此，在這種(zhong)情況下進行熔(rong)(rong)焊，很(hen)難(nan)獲(huo)得一個(ge)滿意的(de)(de)(de)焊接接頭。

2. 線脹系數的差異

  不同的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)(shu)具有不同的(de)(de)(de)(de)線脹(zhang)(zhang)(zhang)系(xi)數，當一種線脹(zhang)(zhang)(zhang)系(xi)數大(da)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)(shu)與另一種線脹(zhang)(zhang)(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，可能導致(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)或熱影(ying)響區(qu)產生裂(lie)紋(wen)，甚至還(huan)會導致(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)與母材金屬(shu)(shu)(shu)剝(bo)離這(zhe)是因為，線脹(zhang)(zhang)(zhang)系(xi)數大(da)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)(shu)在一定的(de)(de)(de)(de)范圍(wei)內升(sheng)溫時(shi)，其熱膨脹(zhang)(zhang)(zhang)量大(da)，其后(hou)冷卻時(shi)收縮量也(ye)大(da)；反之線脹(zhang)(zhang)(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)(shu)，冷卻時(shi)收縮率也(ye)小(xiao)。它們在形成焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)之后(hou)冷卻過(guo)程中焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)兩側(ce)金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)收縮量不同，導致(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭區(qu)出現復雜的(de)(de)(de)(de)高(gao)內應力狀態，進而加速(su)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)產生。生產上常用的(de)(de)(de)(de)方(fang)法是焊(han)(han)(han)前對線脹(zhang)(zhang)(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)(shu)進行(xing)預熱，或者在線脹(zhang)(zhang)(zhang)系(xi)數差異很(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)兩金屬(shu)(shu)(shu)中間加入一種塑性好(hao)的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)成過(guo)渡接(jie)(jie)頭作為緩沖帶，避免焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)或熱影(ying)響區(qu)產生裂(lie)紋(wen)。

3. 熱導率和比熱容的差異(yi)

  金屬(shu)(shu)的(de)(de)熱導(dao)率和比(bi)熱容強烈地(di)影響被(bei)(bei)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)料(liao)的(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)化、熔(rong)(rong)(rong)池的(de)(de)形成(cheng)、焊(han)(han)(han)(han)接區的(de)(de)溫度(du)場(chang)和焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)凝固(gu)結晶(jing)當兩種金屬(shu)(shu)在(zai)這方面差異很大時(shi)，可使被(bei)(bei)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)料(liao)熔(rong)(rong)(rong)化不同步，熔(rong)(rong)(rong)池形成(cheng)和金屬(shu)(shu)結合(he)不良(liang)(liang)，導(dao)致焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)結晶(jing)條(tiao)件變壞，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)性能和成(cheng)形不良(liang)(liang)。熔(rong)(rong)(rong)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)，通常(chang)應將熱源(yuan)位(wei)置偏向熱導(dao)性能好的(de)(de)材(cai)料(liao)一側(ce)(ce)。例如，純銅與18-8型(xing)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接時(shi)，由于銅的(de)(de)熱導(dao)率比(bi)18-8型(xing)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)大20倍，因此必(bi)須把熱源(yuan)的(de)(de)大部(bu)分熱量(liang)集中到純銅待焊(han)(han)(han)(han)處(chu)一側(ce)(ce)，以保證待焊(han)(han)(han)(han)處(chu)兩側(ce)(ce)的(de)(de)金屬(shu)(shu)均勻(yun)同步地(di)熔(rong)(rong)(rong)化和凝固(gu)。

4. 電磁性的差異

  在(zai)異(yi)種(zhong)金屬(shu)熔焊(han)時(shi)有時(shi)會出現(xian)焊(han)接電(dian)(dian)弧(hu)偏燒或者電(dian)(dian)弧(hu)燃燒不穩定現(xian)象而(er)造成焊(han)縫(feng)成形變壞，這往(wang)往(wang)是(shi)由于(yu)兩種(zhong)金屬(shu)的(de)電(dian)(dian)磁(ci)性(xing)相差(cha)很大而(er)發(fa)生的(de)。例(li)如，電(dian)(dian)子(zi)束焊(han)接銅與低(di)碳(tan)鋼時(shi)，當電(dian)(dian)子(zi)束指向(xiang)(xiang)銅母(mu)材(cai)(cai)時(shi)，發(fa)現(xian)電(dian)(dian)子(zi)束向(xiang)(xiang)低(di)碳(tan)鋼母(mu)材(cai)(cai)一(yi)側偏移，就是(shi)由于(yu)兩種(zhong)金屬(shu)的(de)電(dian)(dian)磁(ci)性(xing)不同而(er)引起(qi)的(de)。

5. 形成脆性(xing)化合物

  用熔(rong)焊方法焊接(jie)銅和(he)(he)鋁時，除了通(tong)常必(bi)須考(kao)慮的(de)被焊材料的(de)氧化(hua)、氮化(hua)形(xing)成(cheng)的(de)化(hua)合(he)物外，銅和(he)(he)鋁兩元素(su)還(huan)能結合(he)形(xing)成(cheng)CuAl2和(he)(he)Cu，Al脆性化(hua)合(he)物，使焊縫強(qiang)度和(he)(he)塑性顯(xian)萋地降低，因此，用熔(rong)焊的(de)方法焊接(jie)銅和(he)(he)鋁是(shi)相當困難的(de)。

  同樣，在(zai)(zai)異種黑色金(jin)屬焊(han)(han)接(jie)時也可能會(hui)形成某些金(jin)屬間的(de)(de)化合物，其中(zhong)有的(de)(de)也很(hen)脆(cui)(cui)，對焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)力學性能影響(xiang)很(hen)大，往(wang)往(wang)會(hui)降低焊(han)(han)縫的(de)(de)塑性和韌性。隨著金(jin)屬間脆(cui)(cui)性化合物的(de)(de)增多，焊(han)(han)縫在(zai)(zai)結晶過(guo)程中(zhong)形成的(de)(de)裂(lie)紋(wen)傾向加(jia)大，在(zai)(zai)使(shi)用過(guo)程中(zhong)會(hui)使(shi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)發生脆(cui)(cui)性斷裂(lie)。

6. 焊接(jie)接(jie)頭難于(yu)達(da)到與母(mu)材(cai)金屬等(deng)性能

  通常(chang)，兩種(zhong)不同金(jin)屬(shu)(shu)結合在一(yi)起會構(gou)成腐蝕(shi)電(dian)偶，因而其(qi)耐(nai)蝕(shi)性(xing)要(yao)比其(qi)中任(ren)一(yi)金(jin)屬(shu)(shu)都(dou)低，這(zhe)是一(yi)個不易解決(jue)的(de)難題。此外，為(wei)了實現異種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)，往往選(xuan)用塑性(xing)較(jiao)好的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料，以避(bi)(bi)免焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)開(kai)裂或脆化，但(dan)可能(neng)會降低焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)強度(du)。因此，為(wei)了保證異種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)具有(you)良好的(de)綜合使用性(xing)能(neng)，往往不得(de)不放棄或降低一(yi)些(xie)次(ci)要(yao)性(xing)能(neng)指標要(yao)求，這(zhe)是異種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時不可避(bi)(bi)免的(de)問題。

  由(you)此(ci)可見，異種金屬焊接時需要解決(jue)的(de)問題(ti)較多，焊接難度也(ye)很大，只(zhi)有選用(yong)合(he)理的(de)焊接方法(fa)和焊接材料，并制定正確(que)的(de)焊接工(gong)藝方案，采(cai)取(qu)一些特殊措施，才能獲得優質的(de)異種金屬的(de)焊接接頭。

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