常用(yong)(yong)金屬(shu)元(yuan)素的(de)一些(xie)物(wu)理性質（與形成(cheng)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)合有關的(de)）見表5-2，這是兩種合金焊(han)接(jie)(jie)連接(jie)(jie)的(de)主要(yao)根基。如(ru)果這種理化(hua)的(de)可(ke)能(neng)性根本不存(cun)在，則更談(tan)不上直接(jie)(jie)的(de)焊(han)接(jie)(jie)連接(jie)(jie)。在可(ke)能(neng)形成(cheng)焊(han)接(jie)(jie)結合的(de)前提(ti)下，特別要(yao)在熔焊(han)條件下獲得一個實(shi)際(ji)可(ke)用(yong)(yong)的(de)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，還(huan)存(cun)在下列問題。

1. 熔點的差異(yi)

  兩種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)差(cha)異很大(da)時(shi)(shi)，當加(jia)熱溫度超過(guo)(guo)低(di)熔(rong)(rong)點(dian)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)不多(duo)時(shi)(shi)，熔(rong)(rong)點(dian)高(gao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)仍呈低(di)活動性(xing)的(de)(de)(de)(de)固體狀態此(ci)(ci)時(shi)(shi)，僅靠(kao)兩種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)相互擴(kuo)(kuo)散(san)(san)、原子遷移而形成焊接(jie)結合，其(qi)過(guo)(guo)程很慢。當加(jia)熱到高(gao)熔(rong)(rong)點(dian)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)原子活性(xing)較大(da)的(de)(de)(de)(de)固態（接(jie)近(jin)于熔(rong)(rong)點(dian)時(shi)(shi)），已(yi)被熔(rong)(rong)化(hua)的(de)(de)(de)(de)低(di)熔(rong)(rong)點(dian)金(jin)屬(shu)(shu)首先(xian)滲入到高(gao)熔(rong)(rong)點(dian)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)界，由于晶(jing)界的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系數比晶(jing)內(nei)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散(san)(san)系數大(da)得多(duo)，使過(guo)(guo)熱區的(de)(de)(de)(de)組織(zhi)發生變化(hua)，且(qie)隨之性(xing)能(neng)會(hui)降低(di)。當達到高(gao)熔(rong)(rong)點(dian)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)(rong)化(hua)時(shi)(shi)，勢必(bi)會(hui)造成熔(rong)(rong)點(dian)低(di)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)流(liu)失、蒸發和合金(jin)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)大(da)量燒損(sun)。因(yin)此(ci)(ci)，在(zai)這種(zhong)情況下進行熔(rong)(rong)焊，很難獲得一個滿(man)意的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭。

2. 線脹(zhang)系(xi)數的(de)差異

  不同(tong)的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)具(ju)有不同(tong)的(de)(de)線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數，當(dang)一(yi)種線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數大(da)(da)的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)與(yu)另(ling)一(yi)種線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數小的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，可能(neng)導致(zhi)(zhi)焊(han)(han)縫或熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)產(chan)(chan)(chan)生裂紋，甚(shen)至(zhi)還會導致(zhi)(zhi)焊(han)(han)縫與(yu)母材金(jin)屬(shu)(shu)剝離這(zhe)是(shi)(shi)因為(wei)，線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數大(da)(da)的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)在一(yi)定的(de)(de)范(fan)圍內(nei)升溫時(shi)，其(qi)熱(re)膨脹(zhang)量大(da)(da)，其(qi)后冷(leng)卻(que)(que)時(shi)收縮量也大(da)(da)；反之(zhi)(zhi)線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數小的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)，冷(leng)卻(que)(que)時(shi)收縮率也小。它(ta)們在形(xing)成焊(han)(han)接(jie)(jie)連接(jie)(jie)之(zhi)(zhi)后冷(leng)卻(que)(que)過程中焊(han)(han)縫兩側(ce)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)收縮量不同(tong)，導致(zhi)(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)區(qu)(qu)出現(xian)復(fu)雜的(de)(de)高內(nei)應力(li)狀態，進而加速裂紋的(de)(de)產(chan)(chan)(chan)生。生產(chan)(chan)(chan)上常用的(de)(de)方法(fa)是(shi)(shi)焊(han)(han)前對線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數小的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)進行預熱(re)，或者在線(xian)(xian)脹(zhang)系(xi)數差異很大(da)(da)的(de)(de)兩金(jin)屬(shu)(shu)中間加入一(yi)種塑性(xing)好的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)成過渡接(jie)(jie)頭(tou)作為(wei)緩沖帶，避免(mian)焊(han)(han)縫或熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)產(chan)(chan)(chan)生裂紋。

3. 熱導(dao)率和比熱容的(de)差異

  金屬的(de)熱(re)導率(lv)和比熱(re)容(rong)強烈(lie)地影(ying)響被焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)料的(de)熔(rong)化(hua)、熔(rong)池的(de)形成(cheng)、焊(han)(han)(han)接(jie)區(qu)的(de)溫度(du)場和焊(han)(han)(han)縫的(de)凝固結晶當兩種金屬在這方面差異很(hen)大(da)時(shi)，可使被焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)料熔(rong)化(hua)不(bu)同步(bu)，熔(rong)池形成(cheng)和金屬結合不(bu)良，導致焊(han)(han)(han)縫結晶條件變(bian)壞(huai)，焊(han)(han)(han)縫性能和成(cheng)形不(bu)良。熔(rong)焊(han)(han)(han)時(shi)，通常應(ying)將熱(re)源(yuan)位置偏向熱(re)導性能好的(de)材(cai)(cai)料一側。例如，純(chun)(chun)銅(tong)與18-8型奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，由于銅(tong)的(de)熱(re)導率(lv)比18-8型奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)大(da)20倍(bei)，因此必須把熱(re)源(yuan)的(de)大(da)部分(fen)熱(re)量集中到(dao)純(chun)(chun)銅(tong)待(dai)焊(han)(han)(han)處一側，以(yi)保(bao)證待(dai)焊(han)(han)(han)處兩側的(de)金屬均勻同步(bu)地熔(rong)化(hua)和凝固。

4. 電磁性(xing)的差異

  在(zai)異種(zhong)金屬熔(rong)焊時(shi)(shi)有時(shi)(shi)會出(chu)現焊接(jie)電(dian)弧偏燒或者電(dian)弧燃(ran)燒不穩(wen)定現象而造成(cheng)(cheng)焊縫成(cheng)(cheng)形變壞，這往(wang)往(wang)是(shi)由于(yu)兩(liang)種(zhong)金屬的(de)電(dian)磁性相差很(hen)大而發(fa)生(sheng)的(de)。例(li)如，電(dian)子束(shu)焊接(jie)銅(tong)(tong)與低碳(tan)鋼(gang)時(shi)(shi)，當電(dian)子束(shu)指(zhi)向銅(tong)(tong)母材時(shi)(shi)，發(fa)現電(dian)子束(shu)向低碳(tan)鋼(gang)母材一側偏移，就(jiu)是(shi)由于(yu)兩(liang)種(zhong)金屬的(de)電(dian)磁性不同而引起的(de)。

5. 形成脆性化(hua)合物

  用熔(rong)(rong)焊(han)(han)方法(fa)焊(han)(han)接(jie)銅(tong)和鋁(lv)時，除了通常(chang)必(bi)須考(kao)慮(lv)的(de)被焊(han)(han)材料的(de)氧化、氮化形成的(de)化合(he)物外，銅(tong)和鋁(lv)兩元(yuan)素還能結合(he)形成CuAl2和Cu，Al脆性化合(he)物，使焊(han)(han)縫(feng)強度和塑性顯萋地降(jiang)低，因(yin)此，用熔(rong)(rong)焊(han)(han)的(de)方法(fa)焊(han)(han)接(jie)銅(tong)和鋁(lv)是相當(dang)困難的(de)。

  同樣，在異種黑色金(jin)屬(shu)焊(han)接(jie)時也(ye)(ye)可能會(hui)形(xing)成某些金(jin)屬(shu)間的化(hua)合物(wu)，其中(zhong)有的也(ye)(ye)很(hen)脆(cui)，對焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的力學(xue)性(xing)(xing)能影響很(hen)大，往往會(hui)降(jiang)低(di)焊(han)縫(feng)的塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)。隨著(zhu)金(jin)屬(shu)間脆(cui)性(xing)(xing)化(hua)合物(wu)的增多，焊(han)縫(feng)在結晶過程中(zhong)形(xing)成的裂紋(wen)傾向加大，在使用過程中(zhong)會(hui)使焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)發生脆(cui)性(xing)(xing)斷裂。

6. 焊接接頭難于達到與母材金屬等(deng)性能(neng)

  通常，兩種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)同金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)結合(he)在一起(qi)會(hui)構成腐蝕電(dian)偶(ou)，因(yin)而其耐蝕性(xing)(xing)要比其中(zhong)任(ren)一金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)都低(di)，這(zhe)是一個不(bu)(bu)易解(jie)決的(de)難題。此外(wai)，為(wei)了(le)實現異(yi)種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)，往(wang)(wang)往(wang)(wang)選用塑性(xing)(xing)較好的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料，以避免(mian)焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)開裂或脆(cui)化，但(dan)可(ke)(ke)能(neng)會(hui)降低(di)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)強度。因(yin)此，為(wei)了(le)保(bao)證異(yi)種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭具有(you)良好的(de)綜合(he)使用性(xing)(xing)能(neng)，往(wang)(wang)往(wang)(wang)不(bu)(bu)得不(bu)(bu)放棄或降低(di)一些次要性(xing)(xing)能(neng)指標要求，這(zhe)是異(yi)種(zhong)(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)不(bu)(bu)可(ke)(ke)避免(mian)的(de)問題。

  由(you)此可(ke)見(jian)，異種(zhong)金屬(shu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時需要解決(jue)的(de)問題(ti)較多，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)難(nan)度(du)也很大，只(zhi)有選用合理(li)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法和焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料，并(bing)制定正確的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝方案，采(cai)取一(yi)些特殊措(cuo)施，才能獲得優(you)質的(de)異種(zhong)金屬(shu)的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭。

  純(chun)金屬(shu)組對的異種金屬(shu)副(fu)的焊接性如圖5-1所示(shi)。