常用金屬元素(su)的(de)一些物理性(xing)質（與形成焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)合有關的(de)）見表5-2，這是兩種合金焊(han)(han)接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)的(de)主要根基。如果這種理化的(de)可能(neng)性(xing)根本不存在(zai)，則(ze)更談不上直接(jie)(jie)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)連(lian)接(jie)(jie)。在(zai)可能(neng)形成焊(han)(han)接(jie)(jie)結(jie)合的(de)前提下，特別要在(zai)熔(rong)焊(han)(han)條(tiao)件下獲得一個實際可用的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，還存在(zai)下列問題(ti)。

1. 熔點(dian)的差異

  兩(liang)種金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)差(cha)異很(hen)大時(shi)，當加熱溫度超過(guo)(guo)低(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)不多(duo)時(shi)，熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)高的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)仍呈低(di)(di)活動性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)體(ti)狀(zhuang)態此時(shi)，僅靠兩(liang)種金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)相互擴散(san)、原子遷(qian)移而形成焊(han)接結合，其過(guo)(guo)程很(hen)慢。當加熱到(dao)高熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)原子活性(xing)較大的(de)(de)(de)(de)(de)固(gu)態（接近于熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)時(shi)），已被熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)化的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)首先滲入到(dao)高熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)晶界，由于晶界的(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)系數(shu)比晶內的(de)(de)(de)(de)(de)擴散(san)系數(shu)大得多(duo)，使(shi)過(guo)(guo)熱區的(de)(de)(de)(de)(de)組織(zhi)發生(sheng)變化，且(qie)隨之(zhi)性(xing)能會(hui)降低(di)(di)。當達到(dao)高熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)化時(shi)，勢(shi)必會(hui)造成熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)點(dian)(dian)(dian)低(di)(di)的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)流失、蒸發和(he)合金(jin)元素的(de)(de)(de)(de)(de)大量燒損。因此，在這(zhe)種情況下進行熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)焊(han)，很(hen)難獲得一個(ge)滿意的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接接頭(tou)。

2. 線脹系數的差異

  不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)具(ju)有不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)脹系(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)，當一種線(xian)脹系(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)與另(ling)一種線(xian)脹系(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)時，可能導(dao)致(zhi)焊(han)(han)縫(feng)或(huo)熱(re)影(ying)響區產生裂紋(wen)，甚至還會導(dao)致(zhi)焊(han)(han)縫(feng)與母材金(jin)屬(shu)(shu)剝離這是因為，線(xian)脹系(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)(zai)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍內升溫(wen)時，其熱(re)膨脹量大(da)，其后冷卻時收縮(suo)量也(ye)大(da)；反之(zhi)線(xian)脹系(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)，冷卻時收縮(suo)率(lv)也(ye)小(xiao)。它(ta)們(men)在(zai)(zai)形成焊(han)(han)接(jie)(jie)連接(jie)(jie)之(zhi)后冷卻過程中(zhong)焊(han)(han)縫(feng)兩側金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)收縮(suo)量不(bu)(bu)同(tong)，導(dao)致(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭區出現復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)內應(ying)力狀態，進而加速裂紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)產生。生產上(shang)常用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法是焊(han)(han)前(qian)對線(xian)脹系(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)進行預熱(re)，或(huo)者在(zai)(zai)線(xian)脹系(xi)(xi)(xi)(xi)數(shu)(shu)(shu)差異(yi)很(hen)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)間加入(ru)一種塑性好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)接(jie)(jie)成過渡接(jie)(jie)頭作為緩沖帶(dai)，避免焊(han)(han)縫(feng)或(huo)熱(re)影(ying)響區產生裂紋(wen)。

3. 熱(re)導率和比(bi)熱(re)容的(de)差異

  金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)導(dao)率和比熱(re)(re)容強烈地影響被焊(han)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)化(hua)、熔(rong)(rong)池的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成、焊(han)接區的(de)(de)(de)(de)(de)溫度場和焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)凝(ning)(ning)固結(jie)晶當兩種金(jin)(jin)屬在(zai)這方面差(cha)異(yi)很(hen)大(da)時，可使被焊(han)材(cai)料(liao)熔(rong)(rong)化(hua)不(bu)同步(bu)，熔(rong)(rong)池形(xing)成和金(jin)(jin)屬結(jie)合不(bu)良，導(dao)致焊(han)縫(feng)結(jie)晶條件變壞，焊(han)縫(feng)性能和成形(xing)不(bu)良。熔(rong)(rong)焊(han)時，通常應將熱(re)(re)源位(wei)置偏向熱(re)(re)導(dao)性能好的(de)(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)一(yi)側。例(li)如，純銅與18-8型奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接時，由(you)于銅的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)導(dao)率比18-8型奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)大(da)20倍(bei)，因此必須把熱(re)(re)源的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)部分熱(re)(re)量集中到純銅待(dai)焊(han)處一(yi)側，以保(bao)證待(dai)焊(han)處兩側的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬均(jun)勻(yun)同步(bu)地熔(rong)(rong)化(hua)和凝(ning)(ning)固。

4. 電(dian)磁性的(de)差異(yi)

  在(zai)異種金屬(shu)熔焊(han)(han)時有時會出現(xian)焊(han)(han)接(jie)電弧偏燒(shao)或者電弧燃燒(shao)不穩(wen)定現(xian)象而造成焊(han)(han)縫成形變壞，這往往是由于兩種金屬(shu)的電磁性相差很大而發生的。例如，電子(zi)束焊(han)(han)接(jie)銅(tong)與低碳(tan)鋼時，當電子(zi)束指(zhi)向銅(tong)母(mu)材(cai)(cai)時，發現(xian)電子(zi)束向低碳(tan)鋼母(mu)材(cai)(cai)一側偏移，就是由于兩種金屬(shu)的電磁性不同(tong)而引起的。

5. 形成(cheng)脆性化合(he)物

  用熔焊(han)(han)方(fang)法焊(han)(han)接銅和鋁時，除(chu)了通常必須考慮的(de)被(bei)焊(han)(han)材料的(de)氧化(hua)、氮化(hua)形成的(de)化(hua)合(he)物外，銅和鋁兩元(yuan)素(su)還能結合(he)形成CuAl2和Cu，Al脆性化(hua)合(he)物，使焊(han)(han)縫強度和塑(su)性顯萋地降低，因(yin)此，用熔焊(han)(han)的(de)方(fang)法焊(han)(han)接銅和鋁是(shi)相當困難的(de)。

  同樣，在異種黑色(se)金屬(shu)焊(han)接時(shi)也可能會形成某(mou)些金屬(shu)間的化合(he)物，其中有的也很脆，對焊(han)接接頭的力(li)學性(xing)能影響很大，往(wang)往(wang)會降低(di)焊(han)縫的塑性(xing)和韌(ren)性(xing)。隨著金屬(shu)間脆性(xing)化合(he)物的增多，焊(han)縫在結晶過程中形成的裂(lie)紋傾向加(jia)大，在使用過程中會使焊(han)接接頭發生脆性(xing)斷裂(lie)。

6. 焊接接頭(tou)難于達到與母(mu)材金(jin)屬等性能

  通常，兩種不(bu)同(tong)金(jin)屬(shu)結合在(zai)一(yi)起會構成腐蝕(shi)電偶(ou)，因(yin)而其(qi)耐蝕(shi)性(xing)要比其(qi)中任一(yi)金(jin)屬(shu)都低，這(zhe)是一(yi)個(ge)不(bu)易解決的(de)(de)難題。此(ci)外，為了(le)(le)實現異(yi)(yi)種金(jin)屬(shu)的(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)，往(wang)往(wang)選用(yong)塑(su)性(xing)較(jiao)好的(de)(de)焊(han)接(jie)材料(liao)，以避免焊(han)縫金(jin)屬(shu)開裂或(huo)脆化，但可(ke)能會降(jiang)低焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)強度。因(yin)此(ci)，為了(le)(le)保證異(yi)(yi)種金(jin)屬(shu)焊(han)接(jie)接(jie)頭具(ju)有良好的(de)(de)綜合使(shi)用(yong)性(xing)能，往(wang)往(wang)不(bu)得不(bu)放(fang)棄或(huo)降(jiang)低一(yi)些次要性(xing)能指(zhi)標要求，這(zhe)是異(yi)(yi)種金(jin)屬(shu)焊(han)接(jie)時不(bu)可(ke)避免的(de)(de)問題。

  由此(ci)可見，異種金(jin)屬(shu)(shu)焊(han)(han)接(jie)時需要解決的(de)問題較多，焊(han)(han)接(jie)難度也(ye)很大，只(zhi)有選用合理的(de)焊(han)(han)接(jie)方(fang)法和焊(han)(han)接(jie)材(cai)料，并制定正確的(de)焊(han)(han)接(jie)工藝(yi)方(fang)案，采取一些特殊(shu)措施，才能獲得優(you)質的(de)異種金(jin)屬(shu)(shu)的(de)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭。

  純金(jin)屬組對(dui)的異種金(jin)屬副的焊(han)接(jie)性如圖5-1所示(shi)。