若成分不(bu)(bu)同(tong),及其性能也不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)材料(liao)(liao)焊(han)接(jie)在一(yi)起,其接(jie)頭的(de)(de)性能不(bu)(bu)僅決定于(yu)(yu)其中最(zui)弱者,而且往往由(you)于(yu)(yu)兩者的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)或不(bu)(bu)均勻而出現新(xin)的(de)(de)矛盾。例如,由(you)于(yu)(yu)構(gou)成腐蝕(shi)(shi)電(dian)池,異(yi)(yi)種金屬焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)耐腐蝕(shi)(shi)壽命(ming),可能比其中任一(yi)材料(liao)(liao)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)壽命(ming)都大(da)(da)大(da)(da)縮短;強度、塑(su)性、彈性模量(liang)差異(yi)(yi)也可導(dao)致應力(li)應變(bian)集中,因(yin)而提前發生(sheng)斷裂;此(ci)外諸如熱(re)膨(peng)脹(zhang)系數、熱(re)導(dao)率等的(de)(de)差異(yi)(yi)也會(hui)導(dao)致熱(re)應力(li)應變(bian)和熱(re)疲勞損傷(shang)等,因(yin)此(ci)異(yi)(yi)種材料(liao)(liao)焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)成分不(bu)(bu)均勻性和性能的(de)(de)不(bu)(bu)均勻性,應當受到特別關(guan)注(zhu)。
通常,被焊(han)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩種材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)差異越(yue)大,則焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)與焊(han)縫(feng)(feng)(feng)兩側(ce)或(huo)(huo)(huo)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)一(yi)(yi)(yi)側(ce)母(mu)材金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)差異也(ye)越(yue)大。焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)同母(mu)材金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)之間(jian)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)異種材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)連接副中(zhong),一(yi)(yi)(yi)側(ce)是(shi)固態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)A(或(huo)(huo)(huo)B)母(mu)材金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu),一(yi)(yi)(yi)側(ce)是(shi)D成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)態(tai)焊(han)接熔池(chi)。高溫(wen)下(xia)(xia),A(或(huo)(huo)(huo)B)、D之間(jian)會發生元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(包(bao)括某些情(qing)況下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)上升擴(kuo)散),由(you)D進入A(或(huo)(huo)(huo)B)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)濃度(du)(du)(du)在(zai)固相表(biao)面最高,向(xiang)內逐漸降低,如圖(tu)5-2所示。由(you)A(或(huo)(huo)(huo)B)擴(kuo)散進入D的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素(su)則由(you)于液(ye)體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)流動(dong)而(er)均(jun)勻化,并不影響該局部(bu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)。焊(han)縫(feng)(feng)(feng)一(yi)(yi)(yi)側(ce)圖(tu)5-2 液(ye)態(tai)焊(han)接熔池(chi)合金(jin)(jin)(jin)(或(huo)(huo)(huo)兩側(ce))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不均(jun)勻性決定于A(或(huo)(huo)(huo)B)和D的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)和各(ge)元(yuan)素(su)擴(kuo)散示意圖(tu)組成(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)本性,這是(shi)不可(ke)避免的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de);但其擴(kuo)散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)深度(du)(du)(du)和最終(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du),則受(shou)到溫(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高低和高溫(wen)下(xia)(xia)停留(liu)時(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。這是(shi)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)一(yi)(yi)(yi)側(ce)(或(huo)(huo)(huo)兩側(ce))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)固相形成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)不均(jun)勻性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)來源。
熔(rong)合區(qu)的(de)(de)(de)另一(yi)種成(cheng)分不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)勻(yun)(yun)性(xing),產生于(yu)(yu)焊(han)(han)接(jie)過(guo)程中的(de)(de)(de)液(ye)相(xiang)熔(rong)池(chi)金(jin)屬(shu)一(yi)側的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)勻(yun)(yun)攪(jiao)拌區(qu)。熔(rong)池(chi)的(de)(de)(de)邊(bian)緣(yuan)(yuan)層母材(cai)金(jin)屬(shu)份額較(jiao)高且(qie)未被攪(jiao)拌均(jun)(jun)(jun)勻(yun)(yun),其(qi)原因是(shi)熔(rong)池(chi)邊(bian)緣(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)溫(wen)度較(jiao)其(qi)平均(jun)(jun)(jun)溫(wen)度低,距電(dian)弧(hu)電(dian)流(liu)中心(xin)較(jiao)遠(yuan),電(dian)磁攪(jiao)拌也(ye)較(jiao)弱,金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)流(liu)動(dong)性(xing)較(jiao)差(cha),被熔(rong)化(hua)下(xia)(xia)來的(de)(de)(de)母材(cai)金(jin)屬(shu)處于(yu)(yu)液(ye)態(tai)的(de)(de)(de)時間較(jiao)短,有的(de)(de)(de)可以看到(dao)成(cheng)塊的(de)(de)(de)母材(cai)金(jin)屬(shu)以島(dao)嶼或半島(dao)狀(zhuang)貼近(jin)于(yu)(yu)焊(han)(han)縫(feng)邊(bian)緣(yuan)(yuan)。這種成(cheng)分不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)勻(yun)(yun)性(xing)的(de)(de)(de)程度與(yu)焊(han)(han)接(jie)參數有關(guan),特(te)別與(yu)施(shi)焊(han)(han)過(guo)程中均(jun)(jun)(jun)勻(yun)(yun)性(xing)和穩定性(xing)關(guan)系更大。在高度自動(dong)化(hua)的(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)條件下(xia)(xia),焊(han)(han)縫(feng)不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)勻(yun)(yun)混合區(qu)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)勻(yun)(yun)程度可以得到(dao)控制;而(er)手工電(dian)弧(hu)焊(han)(han)時,很難達到(dao)施(shi)焊(han)(han)過(guo)程焊(han)(han)接(jie)參數的(de)(de)(de)均(jun)(jun)(jun)勻(yun)(yun)性(xing)和穩定性(xing)。除了操作影響外,也(ye)與(yu)人(ren)的(de)(de)(de)身體和精神狀(zhuang)態(tai)有密切聯(lian)系。