若成分(fen)不(bu)(bu)(bu)同,及(ji)其性(xing)(xing)能也不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)材料焊接(jie)(jie)(jie)在一起,其接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能不(bu)(bu)(bu)僅(jin)決定于(yu)(yu)其中最弱(ruo)者,而(er)且(qie)往往由(you)于(yu)(yu)兩者的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同或不(bu)(bu)(bu)均勻而(er)出現新的(de)(de)(de)矛盾。例(li)如(ru),由(you)于(yu)(yu)構成腐(fu)蝕電池,異(yi)種金屬焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕壽命,可能比其中任(ren)一材料的(de)(de)(de)腐(fu)蝕壽命都大(da)大(da)縮短;強度、塑(su)性(xing)(xing)、彈性(xing)(xing)模量差異(yi)也可導(dao)(dao)致(zhi)應(ying)(ying)力應(ying)(ying)變(bian)集中,因(yin)而(er)提前(qian)發生斷裂;此外諸(zhu)如(ru)熱膨(peng)脹(zhang)系(xi)數、熱導(dao)(dao)率等的(de)(de)(de)差異(yi)也會導(dao)(dao)致(zhi)熱應(ying)(ying)力應(ying)(ying)變(bian)和熱疲勞(lao)損傷等,因(yin)此異(yi)種材料焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)成分(fen)不(bu)(bu)(bu)均勻性(xing)(xing)和性(xing)(xing)能的(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均勻性(xing)(xing),應(ying)(ying)當(dang)受到(dao)特別關注。
通常,被焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)(de)兩種材料(liao)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)差(cha)異越大,則焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)與焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)兩側(ce)(ce)或(huo)(huo)(huo)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)一側(ce)(ce)母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)差(cha)異也越大。焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)同母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)之間形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)一個異種材料(liao)的(de)(de)(de)連接副中,一側(ce)(ce)是(shi)固態(tai)的(de)(de)(de)A(或(huo)(huo)(huo)B)母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu),一側(ce)(ce)是(shi)D成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)液態(tai)焊(han)(han)(han)(han)接熔池。高(gao)溫下,A(或(huo)(huo)(huo)B)、D之間會(hui)發生元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)擴散(san)(包括(kuo)某些情況下的(de)(de)(de)上升擴散(san)),由D進入A(或(huo)(huo)(huo)B)的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)濃度(du)在固相表(biao)面最(zui)高(gao),向內逐漸降低,如圖(tu)5-2所示。由A(或(huo)(huo)(huo)B)擴散(san)進入D的(de)(de)(de)元(yuan)素(su)則由于(yu)液體的(de)(de)(de)流動而均勻(yun)(yun)化,并(bing)不(bu)影響該局部(bu)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)。焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)一側(ce)(ce)圖(tu)5-2 液態(tai)焊(han)(han)(han)(han)接熔池合金(jin)(jin)(或(huo)(huo)(huo)兩側(ce)(ce))的(de)(de)(de)不(bu)均勻(yun)(yun)性(xing)決定于(yu)A(或(huo)(huo)(huo)B)和(he)D的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)和(he)各元(yuan)素(su)擴散(san)示意(yi)圖(tu)組成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)本性(xing),這(zhe)是(shi)不(bu)可避免的(de)(de)(de);但其擴散(san)的(de)(de)(de)深(shen)度(du)和(he)最(zui)終的(de)(de)(de)濃度(du)梯度(du),則受到溫度(du)的(de)(de)(de)高(gao)低和(he)高(gao)溫下停留(liu)時間的(de)(de)(de)影響。這(zhe)是(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)一側(ce)(ce)(或(huo)(huo)(huo)兩側(ce)(ce))的(de)(de)(de)固相形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)不(bu)均勻(yun)(yun)性(xing)的(de)(de)(de)一個來(lai)源(yuan)。
熔合區(qu)的(de)(de)(de)(de)另一種成(cheng)(cheng)分不均(jun)(jun)勻(yun)(yun)性(xing),產生于焊(han)接(jie)(jie)(jie)過程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)液(ye)相(xiang)熔池金屬(shu)一側的(de)(de)(de)(de)不均(jun)(jun)勻(yun)(yun)攪拌(ban)區(qu)。熔池的(de)(de)(de)(de)邊(bian)緣層母(mu)材(cai)金屬(shu)份額較(jiao)(jiao)高且未(wei)被攪拌(ban)均(jun)(jun)勻(yun)(yun),其原因是熔池邊(bian)緣的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)較(jiao)(jiao)其平均(jun)(jun)溫(wen)度(du)(du)低,距電(dian)弧(hu)電(dian)流(liu)中(zhong)心較(jiao)(jiao)遠,電(dian)磁攪拌(ban)也較(jiao)(jiao)弱,金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)流(liu)動性(xing)較(jiao)(jiao)差,被熔化下(xia)來(lai)的(de)(de)(de)(de)母(mu)材(cai)金屬(shu)處于液(ye)態(tai)的(de)(de)(de)(de)時間較(jiao)(jiao)短,有的(de)(de)(de)(de)可(ke)以(yi)看到(dao)(dao)成(cheng)(cheng)塊的(de)(de)(de)(de)母(mu)材(cai)金屬(shu)以(yi)島嶼(yu)或半島狀貼(tie)近于焊(han)縫邊(bian)緣。這種成(cheng)(cheng)分不均(jun)(jun)勻(yun)(yun)性(xing)的(de)(de)(de)(de)程度(du)(du)與(yu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)(can)數(shu)有關,特(te)別與(yu)施(shi)焊(han)過程中(zhong)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)性(xing)和穩定性(xing)關系更大。在高度(du)(du)自動化的(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)條件下(xia),焊(han)縫不均(jun)(jun)勻(yun)(yun)混(hun)合區(qu)的(de)(de)(de)(de)不均(jun)(jun)勻(yun)(yun)程度(du)(du)可(ke)以(yi)得到(dao)(dao)控制;而手(shou)工電(dian)弧(hu)焊(han)時,很難達到(dao)(dao)施(shi)焊(han)過程焊(han)接(jie)(jie)(jie)參(can)(can)數(shu)的(de)(de)(de)(de)均(jun)(jun)勻(yun)(yun)性(xing)和穩定性(xing)。除(chu)了操作(zuo)影響外,也與(yu)人的(de)(de)(de)(de)身體和精神狀態(tai)有密切聯系。