常用(yong)金屬元素的一(yi)些(xie)物理性質（與形成(cheng)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)合有(you)關(guan)的）見表5-2，這是兩種合金焊接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)的主(zhu)要(yao)根基。如果這種理化的可能(neng)性根本不(bu)存在，則更談不(bu)上直(zhi)接(jie)(jie)的焊接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)。在可能(neng)形成(cheng)焊接(jie)(jie)結合的前提下，特別要(yao)在熔焊條件下獲得一(yi)個(ge)實際可用(yong)的焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，還存在下列問題。
1. 熔點的差異
兩(liang)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)差異很大時，當(dang)(dang)加熱(re)溫度(du)超過(guo)(guo)低熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)不多(duo)時，熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)仍(reng)呈(cheng)低活(huo)動性(xing)的(de)(de)(de)固(gu)體狀態(tai)此(ci)時，僅靠兩(liang)種(zhong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)相(xiang)互擴散(san)、原子(zi)遷移而(er)形成(cheng)焊接結合(he)，其過(guo)(guo)程(cheng)很慢。當(dang)(dang)加熱(re)到(dao)(dao)高(gao)(gao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)原子(zi)活(huo)性(xing)較大的(de)(de)(de)固(gu)態(tai)（接近于(yu)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)時），已被(bei)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)化的(de)(de)(de)低熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)首(shou)先滲入到(dao)(dao)高(gao)(gao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)，由(you)于(yu)晶(jing)界(jie)的(de)(de)(de)擴散(san)系(xi)數(shu)比晶(jing)內的(de)(de)(de)擴散(san)系(xi)數(shu)大得(de)多(duo)，使過(guo)(guo)熱(re)區(qu)的(de)(de)(de)組織發生變(bian)化，且隨之(zhi)性(xing)能會(hui)降低。當(dang)(dang)達到(dao)(dao)高(gao)(gao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)化時，勢必(bi)會(hui)造成(cheng)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)低的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)流失、蒸發和合(he)金(jin)(jin)元素的(de)(de)(de)大量燒損。因此(ci)，在這(zhe)種(zhong)情況下進行熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)焊，很難獲得(de)一個滿意的(de)(de)(de)焊接接頭(tou)。
2. 線脹(zhang)系(xi)數的差異
不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)具有不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)線脹(zhang)(zhang)系(xi)數，當一(yi)(yi)種(zhong)線脹(zhang)(zhang)系(xi)數大(da)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)與(yu)另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)線脹(zhang)(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)，可能(neng)導致(zhi)(zhi)焊(han)(han)縫(feng)或(huo)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)產(chan)生裂(lie)紋(wen)(wen)，甚(shen)至還會導致(zhi)(zhi)焊(han)(han)縫(feng)與(yu)母(mu)材金(jin)屬(shu)剝離這是(shi)因(yin)為(wei)，線脹(zhang)(zhang)系(xi)數大(da)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)在一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)升溫(wen)時(shi)，其熱(re)膨脹(zhang)(zhang)量(liang)(liang)大(da)，其后冷(leng)卻(que)時(shi)收縮量(liang)(liang)也大(da)；反之線脹(zhang)(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)，冷(leng)卻(que)時(shi)收縮率也小(xiao)。它們在形成(cheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)連接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)之后冷(leng)卻(que)過程中焊(han)(han)縫(feng)兩(liang)側金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)收縮量(liang)(liang)不(bu)同(tong)，導致(zhi)(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)區(qu)出現(xian)復雜的(de)(de)(de)(de)高內(nei)應(ying)力狀態，進(jin)而加(jia)速裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生。生產(chan)上常(chang)用的(de)(de)(de)(de)方法(fa)是(shi)焊(han)(han)前對線脹(zhang)(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)進(jin)行預熱(re)，或(huo)者在線脹(zhang)(zhang)系(xi)數差(cha)異很大(da)的(de)(de)(de)(de)兩(liang)金(jin)屬(shu)中間加(jia)入(ru)一(yi)(yi)種(zhong)塑性好的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)成(cheng)過渡接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)作為(wei)緩沖(chong)帶，避免焊(han)(han)縫(feng)或(huo)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)產(chan)生裂(lie)紋(wen)(wen)。
3. 熱導(dao)率和比(bi)熱容的差異
金(jin)屬(shu)(shu)的熱導(dao)率(lv)(lv)和(he)(he)比熱容強烈地(di)影(ying)響被焊(han)(han)材料(liao)的熔化(hua)、熔池(chi)的形成、焊(han)(han)接區(qu)的溫度場(chang)和(he)(he)焊(han)(han)縫的凝固結(jie)晶當兩種金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)這方面差(cha)異很大時，可使被焊(han)(han)材料(liao)熔化(hua)不(bu)(bu)(bu)同(tong)步(bu)，熔池(chi)形成和(he)(he)金(jin)屬(shu)(shu)結(jie)合不(bu)(bu)(bu)良，導(dao)致焊(han)(han)縫結(jie)晶條件變壞，焊(han)(han)縫性(xing)能和(he)(he)成形不(bu)(bu)(bu)良。熔焊(han)(han)時，通常應(ying)將熱源位置偏(pian)向(xiang)熱導(dao)性(xing)能好的材料(liao)一(yi)側(ce)(ce)。例如(ru)，純(chun)銅(tong)(tong)與18-8型(xing)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)接時，由于銅(tong)(tong)的熱導(dao)率(lv)(lv)比18-8型(xing)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹鋼大20倍(bei)，因此必須(xu)把熱源的大部分熱量集中到(dao)純(chun)銅(tong)(tong)待焊(han)(han)處一(yi)側(ce)(ce)，以保證待焊(han)(han)處兩側(ce)(ce)的金(jin)屬(shu)(shu)均勻(yun)同(tong)步(bu)地(di)熔化(hua)和(he)(he)凝固。
4. 電(dian)磁性的(de)差異(yi)
在異種(zhong)金屬(shu)(shu)熔焊(han)時(shi)(shi)有時(shi)(shi)會出現(xian)焊(han)接電弧偏(pian)燒或者電弧燃(ran)燒不穩定現(xian)象而造成(cheng)焊(han)縫成(cheng)形變壞，這往(wang)往(wang)是由(you)于(yu)兩(liang)種(zhong)金屬(shu)(shu)的(de)電磁性相差(cha)很大(da)而發(fa)生的(de)。例如，電子束(shu)焊(han)接銅與(yu)低(di)碳鋼時(shi)(shi)，當(dang)電子束(shu)指向銅母材時(shi)(shi)，發(fa)現(xian)電子束(shu)向低(di)碳鋼母材一側偏(pian)移，就是由(you)于(yu)兩(liang)種(zhong)金屬(shu)(shu)的(de)電磁性不同而引起的(de)。
5. 形(xing)成脆性化合物
用熔焊(han)(han)方法焊(han)(han)接銅和(he)(he)鋁時，除了(le)通常必須考慮(lv)的(de)被焊(han)(han)材料的(de)氧化、氮化形成(cheng)的(de)化合(he)物(wu)外(wai)，銅和(he)(he)鋁兩(liang)元素還能結合(he)形成(cheng)CuAl2和(he)(he)Cu，Al脆性(xing)化合(he)物(wu)，使(shi)焊(han)(han)縫(feng)強度和(he)(he)塑性(xing)顯萋地(di)降低(di)，因(yin)此，用熔焊(han)(han)的(de)方法焊(han)(han)接銅和(he)(he)鋁是相當困難的(de)。
同樣，在異種黑色(se)金屬焊接(jie)(jie)(jie)時也(ye)可能會形(xing)成某些金屬間(jian)的(de)化合物，其中有(you)的(de)也(ye)很(hen)脆，對焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)力學(xue)性能影響很(hen)大(da)，往往會降低焊縫的(de)塑(su)性和韌(ren)性。隨(sui)著(zhu)金屬間(jian)脆性化合物的(de)增多(duo)，焊縫在結(jie)晶過(guo)程中形(xing)成的(de)裂(lie)紋傾向加(jia)大(da)，在使用過(guo)程中會使焊接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭發生(sheng)脆性斷裂(lie)。
6. 焊接(jie)接(jie)頭難于達到(dao)與母(mu)材金屬等性(xing)能
通常，兩種不(bu)(bu)(bu)同金(jin)屬(shu)(shu)結(jie)合(he)在一(yi)起會構成腐蝕電偶，因(yin)而其耐蝕性(xing)要比(bi)其中(zhong)任一(yi)金(jin)屬(shu)(shu)都(dou)低(di)(di)(di)，這是一(yi)個不(bu)(bu)(bu)易解決的(de)難題。此外，為(wei)了實現(xian)異種金(jin)屬(shu)(shu)的(de)焊(han)接性(xing)，往往選用塑性(xing)較好的(de)焊(han)接材(cai)料，以避免焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)開(kai)裂或脆化，但可(ke)能會降(jiang)低(di)(di)(di)焊(han)接接頭的(de)強度。因(yin)此，為(wei)了保證異種金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)接接頭具有(you)良好的(de)綜(zong)合(he)使用性(xing)能，往往不(bu)(bu)(bu)得不(bu)(bu)(bu)放棄或降(jiang)低(di)(di)(di)一(yi)些次要性(xing)能指標要求，這是異種金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)接時不(bu)(bu)(bu)可(ke)避免的(de)問題。
由此可(ke)見，異種金屬(shu)焊(han)(han)接時需要解(jie)決(jue)的問題較多(duo)，焊(han)(han)接難度也很大，只有選用合理的焊(han)(han)接方法(fa)和焊(han)(han)接材料，并制定正確的焊(han)(han)接工藝方案，采(cai)取一些特殊措施，才能獲得優質的異種金屬(shu)的焊(han)(han)接接頭。
純金(jin)屬組對(dui)的(de)異種金(jin)屬副(fu)的(de)焊接性(xing)如圖(tu)5-1所示(shi)。
