常用金屬元素的(de)一(yi)些物(wu)理性(xing)質（與形成焊(han)接(jie)接(jie)合(he)有關的(de)）見表5-2，這是兩種合(he)金焊(han)接(jie)連接(jie)的(de)主要根(gen)基(ji)。如果這種理化的(de)可能性(xing)根(gen)本不(bu)存(cun)(cun)在，則更(geng)談不(bu)上(shang)直(zhi)接(jie)的(de)焊(han)接(jie)連接(jie)。在可能形成焊(han)接(jie)結合(he)的(de)前提下，特別(bie)要在熔焊(han)條件(jian)下獲得一(yi)個實(shi)際可用的(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭，還存(cun)(cun)在下列問題。

1. 熔點(dian)的差(cha)異

  兩種(zhong)金屬的(de)(de)(de)熔(rong)點(dian)(dian)(dian)差異很(hen)(hen)大(da)時，當加(jia)熱溫度超過(guo)低(di)(di)熔(rong)點(dian)(dian)(dian)金屬的(de)(de)(de)熔(rong)點(dian)(dian)(dian)不(bu)多時，熔(rong)點(dian)(dian)(dian)高(gao)的(de)(de)(de)金屬仍(reng)呈低(di)(di)活(huo)動性(xing)的(de)(de)(de)固(gu)體狀態此時，僅靠兩種(zhong)金屬的(de)(de)(de)相互(hu)擴(kuo)散(san)(san)、原(yuan)子遷(qian)移而形成焊(han)接結(jie)合，其過(guo)程很(hen)(hen)慢。當加(jia)熱到高(gao)熔(rong)點(dian)(dian)(dian)金屬的(de)(de)(de)原(yuan)子活(huo)性(xing)較大(da)的(de)(de)(de)固(gu)態（接近于熔(rong)點(dian)(dian)(dian)時），已(yi)被熔(rong)化(hua)的(de)(de)(de)低(di)(di)熔(rong)點(dian)(dian)(dian)金屬首先滲入到高(gao)熔(rong)點(dian)(dian)(dian)金屬的(de)(de)(de)晶界，由于晶界的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)系數(shu)比晶內的(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)系數(shu)大(da)得多，使(shi)過(guo)熱區的(de)(de)(de)組織發生變化(hua)，且隨之性(xing)能(neng)會降(jiang)低(di)(di)。當達到高(gao)熔(rong)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)金屬熔(rong)化(hua)時，勢(shi)必會造成熔(rong)點(dian)(dian)(dian)低(di)(di)的(de)(de)(de)金屬流失、蒸發和(he)合金元(yuan)素的(de)(de)(de)大(da)量燒(shao)損。因此，在這種(zhong)情況下進(jin)行熔(rong)焊(han)，很(hen)(hen)難(nan)獲得一(yi)個滿意(yi)的(de)(de)(de)焊(han)接接頭。

2. 線(xian)脹系數的差異(yi)

  不同的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)具(ju)有不同的(de)(de)(de)(de)線(xian)脹(zhang)系數(shu)，當一種(zhong)線(xian)脹(zhang)系數(shu)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)與(yu)另一種(zhong)線(xian)脹(zhang)系數(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)焊(han)(han)接(jie)時(shi)，可能導致焊(han)(han)縫(feng)(feng)或熱影(ying)響區產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)，甚至(zhi)還(huan)會(hui)導致焊(han)(han)縫(feng)(feng)與(yu)母材金(jin)(jin)屬(shu)剝離這是(shi)因為，線(xian)脹(zhang)系數(shu)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)在一定的(de)(de)(de)(de)范圍內(nei)升溫時(shi)，其熱膨(peng)脹(zhang)量(liang)大(da)(da)(da)，其后冷卻時(shi)收縮量(liang)也(ye)大(da)(da)(da)；反之線(xian)脹(zhang)系數(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)，冷卻時(shi)收縮率也(ye)小(xiao)。它們在形成焊(han)(han)接(jie)連接(jie)之后冷卻過程中焊(han)(han)縫(feng)(feng)兩(liang)側金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)收縮量(liang)不同，導致焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭區出現(xian)復雜的(de)(de)(de)(de)高內(nei)應力(li)狀態，進而(er)加速(su)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)。生(sheng)產(chan)上(shang)常用的(de)(de)(de)(de)方法是(shi)焊(han)(han)前對線(xian)脹(zhang)系數(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)進行(xing)預熱，或者(zhe)在線(xian)脹(zhang)系數(shu)差異很大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)兩(liang)金(jin)(jin)屬(shu)中間(jian)加入一種(zhong)塑(su)性好的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)焊(han)(han)接(jie)成過渡接(jie)頭作(zuo)為緩沖帶，避免(mian)焊(han)(han)縫(feng)(feng)或熱影(ying)響區產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)。

3. 熱導率和比熱容的差異

  金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)導率和(he)(he)比(bi)熱(re)(re)(re)容強烈地影響被焊(han)(han)材料的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)化、熔(rong)(rong)池(chi)的(de)(de)(de)形成、焊(han)(han)接區(qu)的(de)(de)(de)溫度場和(he)(he)焊(han)(han)縫的(de)(de)(de)凝(ning)固結晶當兩種金(jin)屬(shu)在這(zhe)方(fang)面(mian)差異很大時(shi)，可(ke)使被焊(han)(han)材料熔(rong)(rong)化不同步，熔(rong)(rong)池(chi)形成和(he)(he)金(jin)屬(shu)結合(he)不良(liang)，導致(zhi)焊(han)(han)縫結晶條件變壞，焊(han)(han)縫性能和(he)(he)成形不良(liang)。熔(rong)(rong)焊(han)(han)時(shi)，通(tong)常應將熱(re)(re)(re)源(yuan)位置偏(pian)向熱(re)(re)(re)導性能好的(de)(de)(de)材料一側。例如，純(chun)銅與18-8型(xing)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)接時(shi)，由于(yu)銅的(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)導率比(bi)18-8型(xing)奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼大20倍，因此必(bi)須把熱(re)(re)(re)源(yuan)的(de)(de)(de)大部(bu)分熱(re)(re)(re)量(liang)集中到純(chun)銅待焊(han)(han)處一側，以保證待焊(han)(han)處兩側的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)均勻同步地熔(rong)(rong)化和(he)(he)凝(ning)固。

4. 電(dian)磁性的差(cha)異

  在異種(zhong)金屬熔(rong)焊(han)時有(you)時會出現焊(han)接(jie)(jie)電弧偏(pian)燒或者電弧燃燒不穩定(ding)現象而(er)(er)造(zao)成焊(han)縫成形變壞，這往(wang)往(wang)是(shi)(shi)由于兩種(zhong)金屬的(de)電磁性相差很大而(er)(er)發生的(de)。例如，電子(zi)束(shu)焊(han)接(jie)(jie)銅(tong)與低碳鋼時，當電子(zi)束(shu)指向銅(tong)母材時，發現電子(zi)束(shu)向低碳鋼母材一側偏(pian)移，就(jiu)是(shi)(shi)由于兩種(zhong)金屬的(de)電磁性不同而(er)(er)引起的(de)。

5. 形(xing)成脆性(xing)化合(he)物

  用熔焊方法焊接銅(tong)和(he)鋁(lv)時，除了通(tong)常必須考慮(lv)的(de)(de)被焊材料的(de)(de)氧化、氮化形成(cheng)的(de)(de)化合物外，銅(tong)和(he)鋁(lv)兩(liang)元素(su)還(huan)能結合形成(cheng)CuAl2和(he)Cu，Al脆性化合物，使焊縫強度和(he)塑性顯萋地(di)降低，因此，用熔焊的(de)(de)方法焊接銅(tong)和(he)鋁(lv)是相當困(kun)難的(de)(de)。

  同樣，在異種黑色金(jin)屬(shu)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時也可能(neng)會形成某些金(jin)屬(shu)間(jian)的化合物，其中(zhong)有的也很脆，對焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的力學性(xing)(xing)能(neng)影(ying)響(xiang)很大，往往會降(jiang)低焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的塑(su)性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)。隨(sui)著金(jin)屬(shu)間(jian)脆性(xing)(xing)化合物的增(zeng)多，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)在結晶過程中(zhong)形成的裂紋傾向加(jia)大，在使(shi)用過程中(zhong)會使(shi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭發(fa)生脆性(xing)(xing)斷裂。

6. 焊接接頭(tou)難于(yu)達到(dao)與母材金屬等性能

  通常(chang)，兩(liang)種(zhong)不(bu)(bu)同(tong)金屬(shu)(shu)結合在一(yi)起會(hui)構成腐蝕電偶，因而其耐蝕性要比其中任一(yi)金屬(shu)(shu)都低，這是一(yi)個不(bu)(bu)易解決的難題。此外，為了(le)實現(xian)異(yi)種(zhong)金屬(shu)(shu)的焊接(jie)性，往往選用塑性較好的焊接(jie)材料，以避免焊縫金屬(shu)(shu)開裂或脆化，但可能(neng)會(hui)降(jiang)低焊接(jie)接(jie)頭的強度(du)。因此，為了(le)保證(zheng)異(yi)種(zhong)金屬(shu)(shu)焊接(jie)接(jie)頭具有良好的綜合使用性能(neng)，往往不(bu)(bu)得不(bu)(bu)放(fang)棄(qi)或降(jiang)低一(yi)些次(ci)要性能(neng)指(zhi)標(biao)要求，這是異(yi)種(zhong)金屬(shu)(shu)焊接(jie)時(shi)不(bu)(bu)可避免的問題。

  由此可見，異種金(jin)屬焊接(jie)時需(xu)要(yao)解決(jue)的(de)問題較多，焊接(jie)難度也很大，只有選用合理的(de)焊接(jie)方法和焊接(jie)材(cai)料，并制定正確的(de)焊接(jie)工藝方案(an)，采取一(yi)些特殊措施，才(cai)能獲(huo)得優質(zhi)的(de)異種金(jin)屬的(de)焊接(jie)接(jie)頭(tou)。

  純金屬(shu)組對的異種金屬(shu)副(fu)的焊(han)接性如(ru)圖5-1所示。