常用金(jin)屬元素的一些(xie)物理性質(zhi)（與(yu)形(xing)成焊(han)接(jie)接(jie)合(he)有關(guan)的）見(jian)表5-2，這是兩種合(he)金(jin)焊(han)接(jie)連接(jie)的主(zhu)要根(gen)基。如果(guo)這種理化的可能性根(gen)本不存在(zai)，則更談不上(shang)直接(jie)的焊(han)接(jie)連接(jie)。在(zai)可能形(xing)成焊(han)接(jie)結合(he)的前提下，特別要在(zai)熔焊(han)條件下獲得一個實際可用的焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)，還存在(zai)下列(lie)問題。
1. 熔點的差異
兩種(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)差異很大(da)時，當加(jia)熱溫度超過低(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)屬(shu)的(de)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)不多時，熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)高的(de)金(jin)屬(shu)仍(reng)呈低(di)活(huo)動性的(de)固(gu)體(ti)狀(zhuang)態此(ci)時，僅靠兩種(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)相互擴(kuo)(kuo)散、原子遷移而形成(cheng)焊接(jie)結合，其(qi)過程(cheng)很慢。當加(jia)熱到(dao)高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)屬(shu)的(de)原子活(huo)性較大(da)的(de)固(gu)態（接(jie)近(jin)于(yu)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)時），已被(bei)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)的(de)低(di)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)屬(shu)首先(xian)滲入到(dao)高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)金(jin)屬(shu)的(de)晶(jing)界，由于(yu)晶(jing)界的(de)擴(kuo)(kuo)散系數(shu)比晶(jing)內的(de)擴(kuo)(kuo)散系數(shu)大(da)得(de)多，使過熱區的(de)組(zu)織發(fa)生變化(hua)(hua)，且隨之性能(neng)會降低(di)。當達到(dao)高熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)的(de)金(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)時，勢(shi)必會造成(cheng)熔(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)低(di)的(de)金(jin)屬(shu)流失、蒸發(fa)和合金(jin)元素的(de)大(da)量燒損。因此(ci)，在這(zhe)種(zhong)情況下進行(xing)熔(rong)(rong)(rong)焊，很難(nan)獲得(de)一個滿(man)意的(de)焊接(jie)接(jie)頭。
2. 線脹(zhang)系數的差(cha)異
不同(tong)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)具有不同(tong)的(de)(de)(de)(de)線(xian)脹(zhang)系(xi)數，當一(yi)(yi)種(zhong)線(xian)脹(zhang)系(xi)數大(da)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)與(yu)另(ling)一(yi)(yi)種(zhong)線(xian)脹(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)焊(han)接時(shi)，可能導(dao)致焊(han)縫或熱(re)影響區(qu)產(chan)生(sheng)(sheng)裂(lie)(lie)紋(wen)，甚(shen)至還會(hui)導(dao)致焊(han)縫與(yu)母材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)剝離(li)這是因為，線(xian)脹(zhang)系(xi)數大(da)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)在(zai)一(yi)(yi)定的(de)(de)(de)(de)范圍內升溫時(shi)，其熱(re)膨脹(zhang)量(liang)(liang)大(da)，其后冷卻(que)時(shi)收縮量(liang)(liang)也大(da)；反之(zhi)線(xian)脹(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)，冷卻(que)時(shi)收縮率也小(xiao)。它們在(zai)形成(cheng)焊(han)接連接之(zhi)后冷卻(que)過(guo)程中(zhong)焊(han)縫兩側金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)收縮量(liang)(liang)不同(tong)，導(dao)致焊(han)接接頭區(qu)出現復雜的(de)(de)(de)(de)高內應力狀態，進(jin)而(er)加速裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)(sheng)。生(sheng)(sheng)產(chan)上常用的(de)(de)(de)(de)方法是焊(han)前對線(xian)脹(zhang)系(xi)數小(xiao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)進(jin)行預熱(re)，或者在(zai)線(xian)脹(zhang)系(xi)數差(cha)異很大(da)的(de)(de)(de)(de)兩金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)中(zhong)間(jian)加入一(yi)(yi)種(zhong)塑性(xing)好的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)焊(han)接成(cheng)過(guo)渡接頭作為緩沖帶，避(bi)免(mian)焊(han)縫或熱(re)影響區(qu)產(chan)生(sheng)(sheng)裂(lie)(lie)紋(wen)。
3. 熱導率和比熱容的差異
金屬(shu)的(de)熱(re)(re)(re)導率和(he)(he)比(bi)熱(re)(re)(re)容強烈地(di)影(ying)響被(bei)(bei)焊(han)(han)(han)(han)材料(liao)的(de)熔化、熔池的(de)形成、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)區(qu)的(de)溫(wen)度場和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)凝固結晶(jing)(jing)當兩種金屬(shu)在(zai)這(zhe)方面差異很大(da)時，可使被(bei)(bei)焊(han)(han)(han)(han)材料(liao)熔化不同步，熔池形成和(he)(he)金屬(shu)結合不良，導致(zhi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)結晶(jing)(jing)條件變壞，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)性(xing)能(neng)(neng)和(he)(he)成形不良。熔焊(han)(han)(han)(han)時，通(tong)常應(ying)將熱(re)(re)(re)源位置偏向熱(re)(re)(re)導性(xing)能(neng)(neng)好(hao)的(de)材料(liao)一(yi)側(ce)。例(li)如(ru)，純(chun)(chun)銅(tong)與18-8型(xing)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時，由(you)于(yu)銅(tong)的(de)熱(re)(re)(re)導率比(bi)18-8型(xing)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼大(da)20倍(bei)，因此(ci)必須(xu)把熱(re)(re)(re)源的(de)大(da)部分熱(re)(re)(re)量集中到純(chun)(chun)銅(tong)待焊(han)(han)(han)(han)處(chu)一(yi)側(ce)，以保證待焊(han)(han)(han)(han)處(chu)兩側(ce)的(de)金屬(shu)均勻同步地(di)熔化和(he)(he)凝固。
4. 電磁性(xing)的(de)差異(yi)
在異種(zhong)金(jin)屬熔焊時(shi)有時(shi)會出現(xian)焊接(jie)電(dian)(dian)弧偏燒(shao)或者(zhe)電(dian)(dian)弧燃(ran)燒(shao)不(bu)穩定現(xian)象而(er)造成焊縫(feng)成形變壞，這往往是由于兩(liang)種(zhong)金(jin)屬的(de)電(dian)(dian)磁性相差(cha)很大而(er)發(fa)生的(de)。例如，電(dian)(dian)子束焊接(jie)銅與低碳(tan)鋼(gang)時(shi)，當電(dian)(dian)子束指向銅母材時(shi)，發(fa)現(xian)電(dian)(dian)子束向低碳(tan)鋼(gang)母材一側偏移，就是由于兩(liang)種(zhong)金(jin)屬的(de)電(dian)(dian)磁性不(bu)同而(er)引起的(de)。
5. 形成脆性化(hua)合物
用熔焊方法焊接(jie)銅和(he)鋁(lv)時，除了通常必須(xu)考慮的(de)(de)被焊材(cai)料的(de)(de)氧化(hua)、氮化(hua)形成(cheng)的(de)(de)化(hua)合(he)物(wu)外，銅和(he)鋁(lv)兩(liang)元素還能結合(he)形成(cheng)CuAl2和(he)Cu，Al脆性(xing)化(hua)合(he)物(wu)，使焊縫強度和(he)塑(su)性(xing)顯萋地降低，因(yin)此，用熔焊的(de)(de)方法焊接(jie)銅和(he)鋁(lv)是相當困難(nan)的(de)(de)。
同(tong)樣，在異種(zhong)黑色金(jin)(jin)屬(shu)焊(han)接時也可(ke)能會形成某些金(jin)(jin)屬(shu)間(jian)的(de)化合(he)物(wu)(wu)，其中有的(de)也很脆，對焊(han)接接頭的(de)力(li)學(xue)性(xing)能影響很大，往(wang)往(wang)會降(jiang)低焊(han)縫(feng)的(de)塑性(xing)和韌性(xing)。隨著金(jin)(jin)屬(shu)間(jian)脆性(xing)化合(he)物(wu)(wu)的(de)增多，焊(han)縫(feng)在結(jie)晶(jing)過程中形成的(de)裂(lie)(lie)紋傾(qing)向加大，在使用過程中會使焊(han)接接頭發生脆性(xing)斷裂(lie)(lie)。
6. 焊接接頭難于達到(dao)與母材金屬等(deng)性(xing)能
通常，兩種(zhong)(zhong)不(bu)(bu)同金(jin)屬(shu)結合在(zai)一(yi)起會(hui)構成腐蝕(shi)電偶，因而其(qi)耐蝕(shi)性(xing)要(yao)比其(qi)中(zhong)任(ren)一(yi)金(jin)屬(shu)都(dou)低(di)，這是(shi)一(yi)個不(bu)(bu)易解決的(de)難題(ti)。此外，為了實現異種(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)焊(han)(han)接性(xing)，往(wang)往(wang)選用塑性(xing)較(jiao)好的(de)焊(han)(han)接材料，以避(bi)免焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)開裂或脆化，但可能會(hui)降低(di)焊(han)(han)接接頭(tou)的(de)強度。因此，為了保證異種(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)焊(han)(han)接接頭(tou)具有良(liang)好的(de)綜合使用性(xing)能，往(wang)往(wang)不(bu)(bu)得(de)不(bu)(bu)放棄或降低(di)一(yi)些次要(yao)性(xing)能指標要(yao)求，這是(shi)異種(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)焊(han)(han)接時(shi)不(bu)(bu)可避(bi)免的(de)問題(ti)。
由此可見，異(yi)種(zhong)金屬(shu)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時需要解(jie)決(jue)的問題較多，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)難度也(ye)很大(da)，只(zhi)有選用合理的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)方法和焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料，并制定正確(que)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)工藝方案，采取一些特(te)殊措施，才能獲得優質(zhi)的異(yi)種(zhong)金屬(shu)的焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭。
純金(jin)屬(shu)組對的(de)異種金(jin)屬(shu)副的(de)焊接性(xing)如圖5-1所示。
