常用(yong)金(jin)屬元素的(de)(de)一些(xie)物(wu)理(li)性質（與形成焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)合有關的(de)(de)）見表5-2，這(zhe)是(shi)兩(liang)種合金(jin)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)主(zhu)要根基。如果這(zhe)種理(li)化(hua)的(de)(de)可能性根本不存在(zai)，則(ze)更(geng)談不上直接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。在(zai)可能形成焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)結合的(de)(de)前提下(xia)，特別要在(zai)熔焊(han)條(tiao)件下(xia)獲(huo)得(de)一個實際(ji)可用(yong)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭，還存在(zai)下(xia)列問題。

1. 熔點的差異(yi)

  兩(liang)種(zhong)(zhong)金屬(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)差異很大時，當(dang)加(jia)熱(re)溫度(du)超過(guo)低(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)金屬(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)不多(duo)時，熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)金屬(shu)仍呈低(di)活動性的(de)(de)(de)固(gu)體狀態此時，僅靠兩(liang)種(zhong)(zhong)金屬(shu)的(de)(de)(de)相互擴散、原子(zi)遷移而(er)形成焊接結(jie)合，其過(guo)程很慢。當(dang)加(jia)熱(re)到高(gao)(gao)(gao)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)金屬(shu)的(de)(de)(de)原子(zi)活性較大的(de)(de)(de)固(gu)態（接近于熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)時），已被熔(rong)(rong)(rong)化(hua)的(de)(de)(de)低(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)金屬(shu)首先滲(shen)入(ru)到高(gao)(gao)(gao)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)金屬(shu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界，由于晶(jing)(jing)界的(de)(de)(de)擴散系(xi)數比晶(jing)(jing)內的(de)(de)(de)擴散系(xi)數大得多(duo)，使過(guo)熱(re)區的(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)發生變化(hua)，且隨之性能(neng)會(hui)降低(di)。當(dang)達到高(gao)(gao)(gao)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)金屬(shu)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)時，勢必會(hui)造成熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)低(di)的(de)(de)(de)金屬(shu)流失、蒸發和合金元素的(de)(de)(de)大量燒損。因此，在這(zhe)種(zhong)(zhong)情況下進行(xing)熔(rong)(rong)(rong)焊，很難獲得一(yi)個(ge)滿意的(de)(de)(de)焊接接頭。

2. 線(xian)脹系數的(de)差(cha)異

  不同(tong)(tong)的金(jin)屬(shu)(shu)具有不同(tong)(tong)的線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系數(shu)，當(dang)一(yi)種(zhong)(zhong)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系數(shu)大(da)的金(jin)屬(shu)(shu)與(yu)另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系數(shu)小(xiao)的金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，可能導(dao)致(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)或熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)產(chan)生(sheng)裂紋(wen)(wen)，甚至還會導(dao)致(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)與(yu)母材金(jin)屬(shu)(shu)剝離(li)這(zhe)是因為(wei)，線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系數(shu)大(da)的金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)一(yi)定的范圍內升溫時(shi)，其(qi)(qi)熱(re)膨脹(zhang)量(liang)大(da)，其(qi)(qi)后冷(leng)卻(que)時(shi)收縮(suo)量(liang)也大(da)；反之線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系數(shu)小(xiao)的金(jin)屬(shu)(shu)，冷(leng)卻(que)時(shi)收縮(suo)率也小(xiao)。它(ta)們在(zai)形成焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)連接(jie)(jie)之后冷(leng)卻(que)過(guo)程(cheng)中焊(han)(han)(han)縫(feng)兩側金(jin)屬(shu)(shu)的收縮(suo)量(liang)不同(tong)(tong)，導(dao)致(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)區(qu)出現(xian)復雜的高內應力狀態，進而加速裂紋(wen)(wen)的產(chan)生(sheng)。生(sheng)產(chan)上常用的方法是焊(han)(han)(han)前對線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系數(shu)小(xiao)的金(jin)屬(shu)(shu)進行預熱(re)，或者在(zai)線(xian)(xian)(xian)(xian)(xian)脹(zhang)系數(shu)差異很大(da)的兩金(jin)屬(shu)(shu)中間加入(ru)一(yi)種(zhong)(zhong)塑性好的金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)成過(guo)渡接(jie)(jie)頭(tou)作為(wei)緩沖(chong)帶，避免(mian)焊(han)(han)(han)縫(feng)或熱(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)產(chan)生(sheng)裂紋(wen)(wen)。

3. 熱導率(lv)和比熱容的差異

  金(jin)屬的(de)熱(re)導(dao)(dao)(dao)率和比(bi)熱(re)容(rong)強烈地影響被焊(han)(han)(han)材(cai)料(liao)的(de)熔(rong)化(hua)、熔(rong)池的(de)形(xing)成(cheng)、焊(han)(han)(han)接(jie)區的(de)溫度場和焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)凝固(gu)結(jie)晶(jing)當兩種金(jin)屬在這方面(mian)差異很大(da)時(shi)，可使被焊(han)(han)(han)材(cai)料(liao)熔(rong)化(hua)不同步，熔(rong)池形(xing)成(cheng)和金(jin)屬結(jie)合(he)不良，導(dao)(dao)(dao)致焊(han)(han)(han)縫(feng)結(jie)晶(jing)條(tiao)件(jian)變壞，焊(han)(han)(han)縫(feng)性能(neng)和成(cheng)形(xing)不良。熔(rong)焊(han)(han)(han)時(shi)，通常應將(jiang)熱(re)源位置偏(pian)向(xiang)熱(re)導(dao)(dao)(dao)性能(neng)好的(de)材(cai)料(liao)一側。例(li)如(ru)，純(chun)銅與18-8型奧氏體不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，由于銅的(de)熱(re)導(dao)(dao)(dao)率比(bi)18-8型奧氏體不銹鋼(gang)(gang)大(da)20倍，因此(ci)必(bi)須把(ba)熱(re)源的(de)大(da)部(bu)分熱(re)量集中到純(chun)銅待(dai)焊(han)(han)(han)處(chu)一側，以保證待(dai)焊(han)(han)(han)處(chu)兩側的(de)金(jin)屬均勻(yun)同步地熔(rong)化(hua)和凝固(gu)。

4. 電磁性的(de)差(cha)異

  在異(yi)種金屬(shu)熔(rong)焊時有時會出(chu)現(xian)焊接電(dian)(dian)弧(hu)偏(pian)燒或者電(dian)(dian)弧(hu)燃燒不(bu)穩定現(xian)象而造(zao)成焊縫成形變壞，這往往是由于(yu)兩種金屬(shu)的電(dian)(dian)磁性相差很大而發(fa)生的。例如，電(dian)(dian)子束焊接銅(tong)與低碳(tan)鋼時，當(dang)電(dian)(dian)子束指向銅(tong)母材時，發(fa)現(xian)電(dian)(dian)子束向低碳(tan)鋼母材一(yi)側偏(pian)移，就是由于(yu)兩種金屬(shu)的電(dian)(dian)磁性不(bu)同而引起的。

5. 形成脆性(xing)化合物

  用熔(rong)焊方(fang)法焊接銅(tong)和鋁時，除(chu)了通常必須考慮(lv)的(de)被焊材(cai)料的(de)氧化(hua)、氮化(hua)形成的(de)化(hua)合物外，銅(tong)和鋁兩元素還(huan)能結合形成CuAl2和Cu，Al脆性化(hua)合物，使焊縫強度和塑性顯萋地降低，因此，用熔(rong)焊的(de)方(fang)法焊接銅(tong)和鋁是相(xiang)當(dang)困難的(de)。

  同樣，在(zai)異種黑色(se)金(jin)屬(shu)焊接(jie)時也可能(neng)會(hui)形成某些金(jin)屬(shu)間(jian)的化(hua)合物，其中(zhong)有的也很脆，對焊接(jie)接(jie)頭(tou)的力(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)影響很大(da)，往往會(hui)降低(di)焊縫(feng)的塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)。隨著金(jin)屬(shu)間(jian)脆性(xing)(xing)化(hua)合物的增多，焊縫(feng)在(zai)結晶過程中(zhong)形成的裂(lie)紋傾向加(jia)大(da)，在(zai)使(shi)用過程中(zhong)會(hui)使(shi)焊接(jie)接(jie)頭(tou)發(fa)生脆性(xing)(xing)斷裂(lie)。

6. 焊接(jie)接(jie)頭難于(yu)達(da)到與母材金屬等性(xing)能

  通常，兩種不同金(jin)(jin)屬(shu)(shu)結合(he)在一起(qi)會構成腐蝕電(dian)偶，因而其耐蝕性(xing)要(yao)比其中(zhong)任一金(jin)(jin)屬(shu)(shu)都低，這是一個不易(yi)解決的(de)(de)難題(ti)。此外，為了實現異(yi)種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)，往往選用塑性(xing)較好的(de)(de)焊(han)接(jie)材料，以(yi)避免焊(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)開裂或(huo)脆化，但可能會降低焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)強度。因此，為了保證異(yi)種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)焊(han)接(jie)接(jie)頭具有良好的(de)(de)綜合(he)使用性(xing)能，往往不得不放棄(qi)或(huo)降低一些次要(yao)性(xing)能指標要(yao)求，這是異(yi)種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)焊(han)接(jie)時(shi)不可避免的(de)(de)問題(ti)。

  由(you)此可見，異(yi)種金屬(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)時需要(yao)解(jie)決的(de)問題(ti)較(jiao)多，焊(han)(han)接(jie)(jie)難度也很大(da)，只有選用合理的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)和焊(han)(han)接(jie)(jie)材料，并制(zhi)定正確的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝方案，采(cai)取(qu)一些特殊措施，才能獲得(de)優(you)質的(de)異(yi)種金屬(shu)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。

  純(chun)金屬(shu)(shu)組對(dui)的異種金屬(shu)(shu)副的焊接性如圖5-1所(suo)示。