常用(yong)金屬(shu)元素的(de)(de)(de)一些物理(li)(li)性(xing)質（與形(xing)成焊接(jie)接(jie)合(he)有關的(de)(de)(de)）見表(biao)5-2，這是兩(liang)種合(he)金焊接(jie)連接(jie)的(de)(de)(de)主要根(gen)基。如(ru)果這種理(li)(li)化的(de)(de)(de)可能性(xing)根(gen)本不存(cun)在，則更談不上直接(jie)的(de)(de)(de)焊接(jie)連接(jie)。在可能形(xing)成焊接(jie)結合(he)的(de)(de)(de)前提下，特別要在熔(rong)焊條件下獲得一個(ge)實(shi)際可用(yong)的(de)(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭(tou)，還存(cun)在下列問題(ti)。

1. 熔(rong)點的差異

  兩種(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)差(cha)異(yi)很(hen)(hen)大(da)時(shi)，當(dang)加熱(re)溫度超(chao)過低(di)(di)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)不多時(shi)，熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)仍呈低(di)(di)活動性的(de)(de)(de)(de)(de)固體(ti)狀態此(ci)時(shi)，僅靠兩種(zhong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)相互擴散、原子(zi)遷移而(er)形成焊(han)(han)接(jie)結合，其過程很(hen)(hen)慢。當(dang)加熱(re)到高(gao)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)原子(zi)活性較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)固態（接(jie)近于(yu)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)時(shi)），已(yi)被熔(rong)(rong)化的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)首先(xian)滲入到高(gao)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)晶界，由于(yu)晶界的(de)(de)(de)(de)(de)擴散系(xi)數比晶內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)擴散系(xi)數大(da)得多，使過熱(re)區的(de)(de)(de)(de)(de)組(zu)織發生(sheng)變化，且隨之性能會降低(di)(di)。當(dang)達到高(gao)熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)化時(shi)，勢必會造(zao)成熔(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)流失、蒸(zheng)發和合金(jin)(jin)(jin)(jin)元素的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)量燒損。因此(ci)，在這種(zhong)情況下進(jin)行熔(rong)(rong)焊(han)(han)，很(hen)(hen)難獲(huo)得一個(ge)滿(man)意的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭。

2. 線(xian)脹系數(shu)的差異

  不同(tong)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)具有(you)不同(tong)的(de)(de)線(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)，當一種(zhong)線(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)大的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)與另一種(zhong)線(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)小(xiao)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)(han)接時(shi)，可(ke)能導(dao)致焊(han)(han)(han)縫或(huo)熱(re)影(ying)響(xiang)區產生(sheng)(sheng)裂紋，甚至還(huan)會導(dao)致焊(han)(han)(han)縫與母材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)剝離這是(shi)因為，線(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)大的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)在(zai)一定的(de)(de)范圍內升溫時(shi)，其熱(re)膨脹(zhang)量(liang)大，其后冷卻時(shi)收(shou)縮量(liang)也大；反之線(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)小(xiao)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)，冷卻時(shi)收(shou)縮率也小(xiao)。它們在(zai)形成焊(han)(han)(han)接連(lian)接之后冷卻過(guo)程(cheng)中焊(han)(han)(han)縫兩側金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)收(shou)縮量(liang)不同(tong)，導(dao)致焊(han)(han)(han)接接頭區出現復(fu)雜的(de)(de)高內應力狀態(tai)，進(jin)而加(jia)速(su)裂紋的(de)(de)產生(sheng)(sheng)。生(sheng)(sheng)產上(shang)常用的(de)(de)方法是(shi)焊(han)(han)(han)前對線(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)小(xiao)的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)進(jin)行預(yu)熱(re)，或(huo)者在(zai)線(xian)脹(zhang)系(xi)數(shu)差異很大的(de)(de)兩金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)中間加(jia)入一種(zhong)塑性好的(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)焊(han)(han)(han)接成過(guo)渡接頭作為緩沖帶(dai)，避免焊(han)(han)(han)縫或(huo)熱(re)影(ying)響(xiang)區產生(sheng)(sheng)裂紋。

3. 熱(re)導(dao)率(lv)和比(bi)熱(re)容的(de)差異(yi)

  金屬(shu)的(de)(de)(de)熱(re)導(dao)(dao)率(lv)和比(bi)熱(re)容強烈地影響(xiang)被焊(han)(han)(han)材(cai)料的(de)(de)(de)熔化(hua)、熔池的(de)(de)(de)形(xing)成、焊(han)(han)(han)接區的(de)(de)(de)溫度場和焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)凝(ning)固結晶(jing)當(dang)兩(liang)種金屬(shu)在這(zhe)方面差異(yi)很(hen)大(da)時(shi)(shi)(shi)，可使被焊(han)(han)(han)材(cai)料熔化(hua)不(bu)(bu)同步(bu)，熔池形(xing)成和金屬(shu)結合不(bu)(bu)良(liang)(liang)，導(dao)(dao)致(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)結晶(jing)條件變壞，焊(han)(han)(han)縫(feng)性(xing)能和成形(xing)不(bu)(bu)良(liang)(liang)。熔焊(han)(han)(han)時(shi)(shi)(shi)，通常(chang)應(ying)將熱(re)源位置偏向熱(re)導(dao)(dao)性(xing)能好(hao)的(de)(de)(de)材(cai)料一側(ce)。例如，純銅(tong)與18-8型奧氏體不(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)接時(shi)(shi)(shi)，由于銅(tong)的(de)(de)(de)熱(re)導(dao)(dao)率(lv)比(bi)18-8型奧氏體不(bu)(bu)銹鋼大(da)20倍，因此必須把熱(re)源的(de)(de)(de)大(da)部分熱(re)量(liang)集中(zhong)到純銅(tong)待焊(han)(han)(han)處一側(ce)，以保證待焊(han)(han)(han)處兩(liang)側(ce)的(de)(de)(de)金屬(shu)均(jun)勻(yun)同步(bu)地熔化(hua)和凝(ning)固。

4. 電磁性的差異

  在異種金(jin)屬熔(rong)焊時(shi)(shi)(shi)有時(shi)(shi)(shi)會出(chu)現(xian)焊接(jie)電(dian)(dian)弧偏燒或者(zhe)電(dian)(dian)弧燃燒不穩定現(xian)象而(er)造(zao)成焊縫成形變(bian)壞，這(zhe)往往是由(you)于兩(liang)種金(jin)屬的(de)電(dian)(dian)磁性相差很大(da)而(er)發生的(de)。例如，電(dian)(dian)子束焊接(jie)銅(tong)與低碳鋼時(shi)(shi)(shi)，當電(dian)(dian)子束指(zhi)向銅(tong)母材時(shi)(shi)(shi)，發現(xian)電(dian)(dian)子束向低碳鋼母材一側偏移(yi)，就是由(you)于兩(liang)種金(jin)屬的(de)電(dian)(dian)磁性不同(tong)而(er)引(yin)起的(de)。

5. 形成脆(cui)性化合物(wu)

  用熔焊(han)方法(fa)焊(han)接銅和(he)(he)鋁時(shi)，除了通常必(bi)須考慮的(de)被焊(han)材料的(de)氧化、氮(dan)化形成的(de)化合(he)物(wu)外，銅和(he)(he)鋁兩元素還能結合(he)形成CuAl2和(he)(he)Cu，Al脆性化合(he)物(wu)，使焊(han)縫強度(du)和(he)(he)塑(su)性顯(xian)萋地降低，因(yin)此，用熔焊(han)的(de)方法(fa)焊(han)接銅和(he)(he)鋁是相(xiang)當(dang)困難的(de)。

  同樣(yang)，在(zai)異種黑色金屬(shu)焊(han)接(jie)(jie)(jie)時也(ye)可能會(hui)形(xing)(xing)成某些金屬(shu)間的(de)(de)化(hua)合(he)物，其中有(you)的(de)(de)也(ye)很脆(cui)(cui)(cui)，對焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能影響(xiang)很大，往(wang)往(wang)會(hui)降低焊(han)縫的(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)(xing)。隨(sui)著金屬(shu)間脆(cui)(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)化(hua)合(he)物的(de)(de)增(zeng)多，焊(han)縫在(zai)結晶過(guo)程中形(xing)(xing)成的(de)(de)裂(lie)紋傾向加大，在(zai)使用(yong)過(guo)程中會(hui)使焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭發生脆(cui)(cui)(cui)性(xing)(xing)(xing)斷裂(lie)。

6. 焊接接頭難于達到與母材金屬等性(xing)能

  通常，兩(liang)種不(bu)同金(jin)(jin)(jin)屬結合在一(yi)(yi)起會構成(cheng)腐蝕(shi)電偶，因(yin)而其耐蝕(shi)性要(yao)比其中(zhong)任一(yi)(yi)金(jin)(jin)(jin)屬都低，這(zhe)是一(yi)(yi)個不(bu)易解決的(de)(de)難題。此外，為了(le)實現(xian)異(yi)種金(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)焊(han)(han)接性，往往選用塑性較好的(de)(de)焊(han)(han)接材料，以(yi)避免(mian)(mian)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)屬開裂或(huo)脆化，但可(ke)能會降(jiang)低焊(han)(han)接接頭的(de)(de)強(qiang)度。因(yin)此，為了(le)保證異(yi)種金(jin)(jin)(jin)屬焊(han)(han)接接頭具有良(liang)好的(de)(de)綜合使用性能，往往不(bu)得不(bu)放棄或(huo)降(jiang)低一(yi)(yi)些次要(yao)性能指標要(yao)求，這(zhe)是異(yi)種金(jin)(jin)(jin)屬焊(han)(han)接時不(bu)可(ke)避免(mian)(mian)的(de)(de)問題。

  由此可見，異(yi)種金屬焊(han)(han)(han)接(jie)時需要解決的(de)問題較多，焊(han)(han)(han)接(jie)難度也(ye)很(hen)大，只有(you)選用合理的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)方法和焊(han)(han)(han)接(jie)材料，并制定正確(que)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝方案，采取一(yi)些特殊措施(shi)，才能獲(huo)得(de)優質的(de)異(yi)種金屬的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭。

  純金屬(shu)組對的異種(zhong)金屬(shu)副的焊接性(xing)如圖5-1所示。