异种材料的焊接性及存在的问题异种材料的焊接性[11]主要是指不同化学成分、不同组织性能的两种或两种以上金属，在限定的施工条件下焊接成符合规定设计要求的构件，并满足预定的服役要求。由于不同金属的化学成分、热物理、化学性能差别较大，异种材料的焊接要比同种材料的焊接复杂的多，针对不同的材料组合，采用的焊接方法也各不相同。一般说来，两种被焊材料的物理、化学性能及组织成分差别越大，可焊性越差。异种材料的焊接性主要取决于两种材料的冶金相容性、物理性能、表面状态等，两种或两种以上被焊材料的性能差异越大，焊接性就越差。除此之外，异种材料的焊接性还与焊接工艺有关，包括焊接接头的尺寸、坡口形式、施焊方位、焊接工艺参数以及焊接过程。68276

   异种金属的焊接要比同种金属的焊接困难和复杂。既有不同母材之间和母材与填充金属之间相互作用带来的冶金上的困难，又有因物理性能上存在的差异带来的焊接工艺上的问题[12]。

异种金属的焊接一般存在下列四种方式：

    第一种：异种金属之间焊接,中间不加填充金属。两种金属之间可通过各种方法实现冶金结合，并在中间形成一个称为熔合区的过渡层。焊接方法主要有:氩弧焊(重熔)、闪光焊、摩擦焊、扩散焊等。论文网

   第二种：异种金属之间焊接,中间填充第三种金属，接头就形成两个熔合区。

   第三种：异种金属之间焊接,中间填充与某一侧母材成分相同的金属，接头中形成一个异类金属熔合区和一个同类金属熔合区。

   第四种：相同金属之间焊接,中间填充另一种金属，接头中形成两个异类金属熔合区。

从接头的形式可以看出，在接头中总存在一个异类金属熔合区，其化学成分、显微组织及许多性能与母材金属和熔敷金属明显不同。它影响整个机械构件的使用性能。

金属材料在焊接时要经过加热、熔化、化学反应、结晶、冷却、固态相变等一系列复杂的过程，这些过程又都是在温度、化学反应及应力极不平衡的条件下发生的，有时可能在焊接区造成缺陷或者使金属的性能下降而不能满足使用要求。

从理论上讲，只要在熔化状态下能够互相形成溶液或共晶的任意两种金属都可以经过熔化焊接形成接头。同种金属之间可以形成优质的焊接接头，但是异种金属之间的焊接要复杂得多。

如果两种金属之间能够形成固溶体，则其焊接性较好，如碳钢或低合金钢与奥氏体不锈钢或Ni基合金之间的焊接等。但是由于两种金属之间在组织类型、化学成分、机械性能等方面具有较大的差异，会带来焊接残余应力集中、碳扩散等一系列问题。

  如果两种金属之间能形成机械混合物等复杂组织，则认为其焊接性尚可；如果两种金属之间形成金属间化合物，则其焊接性不好，不能直接进行熔化焊接，需要采用如固态焊接法等特殊的焊接方法，或是采用过渡层形成性能良好的接头，如铝与钢、铝与钛、钛与钢之间的焊接。

对于大多数异种金属组合来说，两种材料之间的熔点、密度、导热性、热膨胀性、晶体学特征、机械性能等相差较大，异种金属之间焊接性越差。焊接性与它们在液态和固态时的互溶性及形成金属间化合物(即脆性相)的性能等有密切关系。通常在液态下不能互溶的金属(即“冶金学上的不相容性”)、熔化时分离的液层，冷却结晶后彼此之间很容易分离开裂，所以不能采用熔焊焊接方法。而互溶性很小或有限的两种金属焊接时，能否防止裂纹的产生主要取决于结晶条件、相变和受力状态。另外金属焊接时形成的金属间化合物和过饱和固溶体剩余成分的析出也会降低接头的性能[14]。