常用(yong)(yong)金屬元(yuan)素的(de)(de)一些物(wu)理性質(zhi)（與形成焊接接合有(you)關的(de)(de)）見(jian)表5-2，這是兩種合金焊接連接的(de)(de)主要根基。如果這種理化(hua)的(de)(de)可(ke)能(neng)性根本不(bu)存在(zai)，則更談不(bu)上直接的(de)(de)焊接連接。在(zai)可(ke)能(neng)形成焊接結合的(de)(de)前提下，特(te)別要在(zai)熔焊條件下獲得一個實際可(ke)用(yong)(yong)的(de)(de)焊接接頭，還存在(zai)下列問題(ti)。

1. 熔點的差異

  兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)點(dian)差異很大(da)(da)時(shi)，當加熱(re)(re)溫(wen)度(du)超過低(di)熔(rong)點(dian)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)點(dian)不多時(shi)，熔(rong)點(dian)高(gao)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)仍呈低(di)活(huo)動性(xing)的(de)(de)(de)固(gu)體狀(zhuang)態此時(shi)，僅(jin)靠兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)相互擴(kuo)(kuo)散(san)(san)、原子(zi)遷(qian)移而形成焊(han)接(jie)結合，其過程很慢。當加熱(re)(re)到高(gao)熔(rong)點(dian)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)原子(zi)活(huo)性(xing)較大(da)(da)的(de)(de)(de)固(gu)態（接(jie)近(jin)于(yu)熔(rong)點(dian)時(shi)），已被熔(rong)化的(de)(de)(de)低(di)熔(rong)點(dian)金(jin)(jin)屬(shu)首先滲入到高(gao)熔(rong)點(dian)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)晶(jing)界，由于(yu)晶(jing)界的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系數(shu)(shu)比(bi)晶(jing)內的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系數(shu)(shu)大(da)(da)得多，使過熱(re)(re)區(qu)的(de)(de)(de)組織(zhi)發生變化，且隨之性(xing)能會降低(di)。當達到高(gao)熔(rong)點(dian)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)化時(shi)，勢必(bi)會造成熔(rong)點(dian)低(di)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)流失(shi)、蒸(zheng)發和(he)合金(jin)(jin)元素的(de)(de)(de)大(da)(da)量(liang)燒損。因此，在這種(zhong)(zhong)(zhong)情況下進行熔(rong)焊(han)，很難獲得一個滿意的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭。

2. 線脹系數的差異(yi)

  不(bu)同的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)具有不(bu)同的(de)(de)(de)線(xian)(xian)脹系(xi)(xi)數，當一種(zhong)線(xian)(xian)脹系(xi)(xi)數大的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)與另一種(zhong)線(xian)(xian)脹系(xi)(xi)數小的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)接時(shi)，可能導致(zhi)焊(han)(han)縫或熱影(ying)響(xiang)區產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)裂(lie)紋(wen)，甚至(zhi)還會導致(zhi)焊(han)(han)縫與母材金(jin)屬(shu)(shu)剝離這(zhe)是(shi)因為，線(xian)(xian)脹系(xi)(xi)數大的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)一定的(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)升溫(wen)時(shi)，其(qi)熱膨脹量大，其(qi)后(hou)冷卻時(shi)收縮量也大；反之線(xian)(xian)脹系(xi)(xi)數小的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)，冷卻時(shi)收縮率(lv)也小。它們在(zai)形成(cheng)焊(han)(han)接連接之后(hou)冷卻過程中焊(han)(han)縫兩側金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)收縮量不(bu)同，導致(zhi)焊(han)(han)接接頭(tou)區出現復雜的(de)(de)(de)高內(nei)應(ying)力狀態，進而加(jia)速裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)上常用的(de)(de)(de)方法是(shi)焊(han)(han)前對(dui)線(xian)(xian)脹系(xi)(xi)數小的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)進行預熱，或者在(zai)線(xian)(xian)脹系(xi)(xi)數差異很大的(de)(de)(de)兩金(jin)屬(shu)(shu)中間加(jia)入一種(zhong)塑(su)性好的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)接成(cheng)過渡接頭(tou)作為緩沖(chong)帶，避免焊(han)(han)縫或熱影(ying)響(xiang)區產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)裂(lie)紋(wen)。

3. 熱導率和比熱容(rong)的差異(yi)

  金屬的(de)(de)(de)熱(re)(re)導(dao)率和比熱(re)(re)容強烈地(di)影響被(bei)焊(han)材料的(de)(de)(de)熔化、熔池的(de)(de)(de)形成(cheng)、焊(han)接區的(de)(de)(de)溫度場和焊(han)縫的(de)(de)(de)凝固(gu)結(jie)(jie)晶(jing)當兩(liang)種金屬在這(zhe)方面差異(yi)很大(da)時(shi)，可使被(bei)焊(han)材料熔化不(bu)同步，熔池形成(cheng)和金屬結(jie)(jie)合不(bu)良，導(dao)致焊(han)縫結(jie)(jie)晶(jing)條件變壞，焊(han)縫性能(neng)和成(cheng)形不(bu)良。熔焊(han)時(shi)，通常應(ying)將熱(re)(re)源(yuan)位(wei)置偏向(xiang)熱(re)(re)導(dao)性能(neng)好(hao)的(de)(de)(de)材料一(yi)側(ce)。例(li)如，純(chun)銅與18-8型奧氏體不(bu)銹鋼焊(han)接時(shi)，由于銅的(de)(de)(de)熱(re)(re)導(dao)率比18-8型奧氏體不(bu)銹鋼大(da)20倍，因此(ci)必須把熱(re)(re)源(yuan)的(de)(de)(de)大(da)部分熱(re)(re)量集中到(dao)純(chun)銅待(dai)焊(han)處(chu)一(yi)側(ce)，以保證待(dai)焊(han)處(chu)兩(liang)側(ce)的(de)(de)(de)金屬均(jun)勻同步地(di)熔化和凝固(gu)。

4. 電(dian)磁性的差異

  在(zai)異種金屬熔焊(han)時有時會(hui)出現(xian)焊(han)接電(dian)弧(hu)偏燒或者電(dian)弧(hu)燃(ran)燒不穩定(ding)現(xian)象而(er)造(zao)成焊(han)縫(feng)成形變壞，這往往是由(you)于兩種金屬的電(dian)磁(ci)(ci)性相差(cha)很大(da)而(er)發(fa)生的。例如(ru)，電(dian)子束焊(han)接銅與低碳(tan)鋼時，當(dang)電(dian)子束指向銅母材(cai)時，發(fa)現(xian)電(dian)子束向低碳(tan)鋼母材(cai)一側偏移，就是由(you)于兩種金屬的電(dian)磁(ci)(ci)性不同(tong)而(er)引起的。

5. 形成脆(cui)性化合物(wu)

  用(yong)熔焊(han)(han)方法焊(han)(han)接銅(tong)(tong)和(he)鋁(lv)時，除了通(tong)常必須考慮的(de)(de)被焊(han)(han)材料的(de)(de)氧化(hua)、氮化(hua)形成(cheng)的(de)(de)化(hua)合物外，銅(tong)(tong)和(he)鋁(lv)兩元素還能結合形成(cheng)CuAl2和(he)Cu，Al脆性化(hua)合物，使焊(han)(han)縫強度和(he)塑性顯萋地降低，因此，用(yong)熔焊(han)(han)的(de)(de)方法焊(han)(han)接銅(tong)(tong)和(he)鋁(lv)是相當困難的(de)(de)。

  同樣，在(zai)異(yi)種黑色(se)金(jin)屬(shu)焊(han)(han)(han)接時也可能會形(xing)成某些金(jin)屬(shu)間的(de)(de)化(hua)(hua)合物，其中有的(de)(de)也很脆(cui)(cui)(cui)，對焊(han)(han)(han)接接頭的(de)(de)力學性能影響很大(da)，往往會降低焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)塑性和韌性。隨著金(jin)屬(shu)間脆(cui)(cui)(cui)性化(hua)(hua)合物的(de)(de)增多，焊(han)(han)(han)縫在(zai)結晶過程(cheng)中形(xing)成的(de)(de)裂(lie)紋(wen)傾向加大(da)，在(zai)使用過程(cheng)中會使焊(han)(han)(han)接接頭發(fa)生脆(cui)(cui)(cui)性斷裂(lie)。

6. 焊接接頭難(nan)于達到與母材金屬等性能

  通常，兩種(zhong)不(bu)(bu)同金(jin)屬結合在一(yi)起會構成腐蝕(shi)電偶，因(yin)而其耐(nai)蝕(shi)性要(yao)比(bi)其中任一(yi)金(jin)屬都低(di)，這(zhe)是一(yi)個不(bu)(bu)易解決的(de)難題(ti)。此外，為(wei)了(le)實(shi)現異(yi)(yi)種(zhong)金(jin)屬的(de)焊(han)(han)(han)接性，往往選用(yong)塑性較好的(de)焊(han)(han)(han)接材料(liao)，以避免焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬開裂(lie)或(huo)脆化，但可(ke)能會降低(di)焊(han)(han)(han)接接頭的(de)強度。因(yin)此，為(wei)了(le)保證異(yi)(yi)種(zhong)金(jin)屬焊(han)(han)(han)接接頭具有(you)良好的(de)綜合使(shi)用(yong)性能，往往不(bu)(bu)得不(bu)(bu)放(fang)棄或(huo)降低(di)一(yi)些(xie)次要(yao)性能指(zhi)標要(yao)求，這(zhe)是異(yi)(yi)種(zhong)金(jin)屬焊(han)(han)(han)接時(shi)不(bu)(bu)可(ke)避免的(de)問(wen)題(ti)。

  由此可見(jian)，異種(zhong)金(jin)屬焊(han)(han)接(jie)時需(xu)要(yao)解決的(de)(de)問題較多，焊(han)(han)接(jie)難(nan)度也很(hen)大(da)，只有(you)選用合理的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)方法(fa)和焊(han)(han)接(jie)材料，并制(zhi)定(ding)正確的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝方案，采取一些(xie)特殊(shu)措施，才能獲(huo)得優質的(de)(de)異種(zhong)金(jin)屬的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭。

  純金屬組對的(de)異種(zhong)金屬副的(de)焊接性(xing)如圖(tu)5-1所示。