常用(yong)金屬(shu)元素的(de)一些物理性(xing)質（與形(xing)成焊(han)接接合有關的(de)）見表5-2，這是兩種合金焊(han)接連接的(de)主要根基。如果這種理化的(de)可(ke)能性(xing)根本不存在(zai)，則更談(tan)不上直接的(de)焊(han)接連接。在(zai)可(ke)能形(xing)成焊(han)接結合的(de)前提下，特別要在(zai)熔焊(han)條件下獲得一個實際(ji)可(ke)用(yong)的(de)焊(han)接接頭，還存在(zai)下列問題。
1. 熔點的差異
兩(liang)種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)差異很大時(shi)(shi)，當加熱溫度超過低(di)(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)不(bu)多(duo)時(shi)(shi)，熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)高的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)仍呈低(di)(di)(di)活動(dong)性的(de)(de)(de)固(gu)體狀態(tai)此時(shi)(shi)，僅(jin)靠兩(liang)種金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)相互擴(kuo)(kuo)散、原子遷移而形成焊接(jie)(jie)結(jie)合(he)，其(qi)過程很慢。當加熱到高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)原子活性較(jiao)大的(de)(de)(de)固(gu)態(tai)（接(jie)(jie)近(jin)于(yu)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)時(shi)(shi)），已被熔(rong)(rong)(rong)化的(de)(de)(de)低(di)(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)首先滲入(ru)到高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)晶界，由于(yu)晶界的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散系數(shu)比(bi)晶內的(de)(de)(de)擴(kuo)(kuo)散系數(shu)大得多(duo)，使過熱區的(de)(de)(de)組織發生變(bian)化，且隨之性能會(hui)降低(di)(di)(di)。當達到高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)熔(rong)(rong)(rong)化時(shi)(shi)，勢必(bi)會(hui)造成熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)低(di)(di)(di)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)流失(shi)、蒸發和合(he)金(jin)(jin)元素的(de)(de)(de)大量燒損。因此，在這種情況下(xia)進行(xing)熔(rong)(rong)(rong)焊，很難獲得一個滿意的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭。
2. 線(xian)脹系(xi)數的差異
不(bu)同的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)具有不(bu)同的(de)(de)(de)線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)，當(dang)一種線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)大的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)與另一種線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)焊(han)接(jie)(jie)時(shi)，可能(neng)導(dao)(dao)致(zhi)焊(han)縫(feng)或熱(re)影響區產(chan)生(sheng)裂紋，甚至還會導(dao)(dao)致(zhi)焊(han)縫(feng)與母材(cai)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)剝(bo)離(li)這是因為，線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)大的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)在一定的(de)(de)(de)范圍(wei)內(nei)升溫(wen)時(shi)，其熱(re)膨脹(zhang)量大，其后冷(leng)卻時(shi)收縮(suo)量也大；反(fan)之(zhi)線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)，冷(leng)卻時(shi)收縮(suo)率(lv)也小(xiao)。它們在形成(cheng)焊(han)接(jie)(jie)連接(jie)(jie)之(zhi)后冷(leng)卻過程中焊(han)縫(feng)兩(liang)側金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)收縮(suo)量不(bu)同，導(dao)(dao)致(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)區出現復雜的(de)(de)(de)高內(nei)應力(li)狀態，進而加(jia)速裂紋的(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。生(sheng)產(chan)上常用的(de)(de)(de)方法是焊(han)前對(dui)線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)進行預熱(re)，或者在線(xian)脹(zhang)系(xi)(xi)數(shu)(shu)差(cha)異很大的(de)(de)(de)兩(liang)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)中間加(jia)入一種塑性好(hao)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)焊(han)接(jie)(jie)成(cheng)過渡接(jie)(jie)頭(tou)作為緩沖帶，避免焊(han)縫(feng)或熱(re)影響區產(chan)生(sheng)裂紋。
3. 熱導率和比熱容的(de)差異
金(jin)屬的(de)(de)(de)熱(re)導率和(he)(he)比(bi)熱(re)容強烈地影響被焊(han)(han)(han)材(cai)料的(de)(de)(de)熔(rong)化(hua)、熔(rong)池(chi)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成、焊(han)(han)(han)接(jie)區的(de)(de)(de)溫度場和(he)(he)焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)凝(ning)固結晶當兩種金(jin)屬在(zai)這(zhe)方面差異很大(da)時，可使被焊(han)(han)(han)材(cai)料熔(rong)化(hua)不同步(bu)，熔(rong)池(chi)形(xing)(xing)成和(he)(he)金(jin)屬結合不良(liang)，導致焊(han)(han)(han)縫結晶條件變壞(huai)，焊(han)(han)(han)縫性(xing)能(neng)和(he)(he)成形(xing)(xing)不良(liang)。熔(rong)焊(han)(han)(han)時，通常(chang)應將(jiang)熱(re)源位(wei)置偏向熱(re)導性(xing)能(neng)好的(de)(de)(de)材(cai)料一(yi)側(ce)。例(li)如，純銅與18-8型奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)時，由于銅的(de)(de)(de)熱(re)導率比(bi)18-8型奧(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)大(da)20倍，因此必須把熱(re)源的(de)(de)(de)大(da)部分(fen)熱(re)量集中到(dao)純銅待焊(han)(han)(han)處一(yi)側(ce)，以保(bao)證待焊(han)(han)(han)處兩側(ce)的(de)(de)(de)金(jin)屬均勻(yun)同步(bu)地熔(rong)化(hua)和(he)(he)凝(ning)固。
4. 電磁性的差(cha)異
在(zai)異種(zhong)金(jin)屬熔焊(han)(han)時有時會出現焊(han)(han)接(jie)電(dian)(dian)(dian)弧(hu)偏(pian)燒或者電(dian)(dian)(dian)弧(hu)燃燒不穩定現象而造成焊(han)(han)縫成形變壞，這往往是由(you)于兩種(zhong)金(jin)屬的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)性相差很大而發生的(de)(de)(de)。例如，電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)接(jie)銅(tong)與低碳鋼時，當電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)指向銅(tong)母(mu)材時，發現電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)向低碳鋼母(mu)材一側偏(pian)移，就是由(you)于兩種(zhong)金(jin)屬的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)磁(ci)性不同(tong)而引起(qi)的(de)(de)(de)。
5. 形(xing)成(cheng)脆性化合物
用熔焊(han)(han)(han)方(fang)法焊(han)(han)(han)接銅和(he)(he)鋁(lv)(lv)(lv)時(shi)，除了通常必須考(kao)慮(lv)的被焊(han)(han)(han)材料的氧化、氮化形成(cheng)(cheng)的化合物外(wai)，銅和(he)(he)鋁(lv)(lv)(lv)兩元(yuan)素還能(neng)結合形成(cheng)(cheng)CuAl2和(he)(he)Cu，Al脆性(xing)化合物，使焊(han)(han)(han)縫(feng)強度(du)和(he)(he)塑性(xing)顯萋地降(jiang)低，因此，用熔焊(han)(han)(han)的方(fang)法焊(han)(han)(han)接銅和(he)(he)鋁(lv)(lv)(lv)是相當困難的。
同(tong)樣，在異(yi)種黑色金(jin)屬焊(han)接時也可能會形成(cheng)某些(xie)金(jin)屬間的(de)化合物(wu)，其中(zhong)有的(de)也很脆(cui)，對(dui)焊(han)接接頭的(de)力學性(xing)(xing)能影響(xiang)很大，往往會降低焊(han)縫(feng)的(de)塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)。隨著(zhu)金(jin)屬間脆(cui)性(xing)(xing)化合物(wu)的(de)增多，焊(han)縫(feng)在結晶過程中(zhong)形成(cheng)的(de)裂紋傾向(xiang)加大，在使(shi)用過程中(zhong)會使(shi)焊(han)接接頭發生(sheng)脆(cui)性(xing)(xing)斷裂。
6. 焊接(jie)接(jie)頭難于(yu)達(da)到與母材金屬等(deng)性(xing)能(neng)
通常，兩種(zhong)不(bu)同(tong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)結合(he)在(zai)一(yi)(yi)起(qi)會(hui)構成腐蝕電(dian)偶，因而其(qi)耐蝕性(xing)要比其(qi)中任一(yi)(yi)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)都低，這(zhe)是(shi)一(yi)(yi)個不(bu)易解(jie)決(jue)的(de)難題。此外，為了實現異種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)焊(han)接(jie)(jie)性(xing)，往(wang)往(wang)選用塑性(xing)較好的(de)焊(han)接(jie)(jie)材料，以避免焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)開裂(lie)或脆化，但可(ke)能會(hui)降低焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)強度。因此，為了保證(zheng)異種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)具有良好的(de)綜合(he)使用性(xing)能，往(wang)往(wang)不(bu)得不(bu)放棄或降低一(yi)(yi)些次要性(xing)能指標(biao)要求，這(zhe)是(shi)異種(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)焊(han)接(jie)(jie)時不(bu)可(ke)避免的(de)問題。
由此可見，異(yi)種金(jin)(jin)屬焊(han)接(jie)時(shi)需要解決(jue)的(de)問題較多(duo)，焊(han)接(jie)難度也很大，只有選用(yong)合理的(de)焊(han)接(jie)方(fang)法和焊(han)接(jie)材料(liao)，并制(zhi)定(ding)正確的(de)焊(han)接(jie)工藝方(fang)案(an)，采取一些特殊(shu)措施，才能獲(huo)得優(you)質的(de)異(yi)種金(jin)(jin)屬的(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭。
純金(jin)(jin)屬組對的(de)異種金(jin)(jin)屬副的(de)焊接性如圖5-1所示。
