异种金属的焊接方法

异种金属焊接技术何康生、曹雄夫编著机械工业出版社1986年10月第一版随着现代工业的发展，对结构和材料的要求越来越高，如造船和海洋工程要求解决大面积拼板、大型立体框架结构自动焊及各种低合金高强钢的焊接问题；石油化学工业要求解决各种耐低温及耐各种腐蚀性介质压力容器的焊接问题；航空航天工业中要求解决铝、钛等轻合金结构的焊接问题；重型机械工业中要求解决大截面构件的拼接问题；电子及精密仪表制造工业要求解决微精密焊件的焊接问题。

工业产品的结构调整及技术进步对焊接技术提出了更高的要求，同时也促进了传统焊接工艺的变革与新型焊接技术的开发与应用。

优质、高效、节能的现代焊接技术正逐步取代能耗大、效率低和工作环境差的传统焊条电弧焊焊接工艺，焊接技术结构性的转变必将对装备制造业技术水平与生产能力的提升发挥更加重要的作用。

现代化动力机械、化工和石油加工设备以及多种食品的许多零部件，都要在高温、巨大的载荷、强烈浸蚀性介质、电磁场或放射性环境中长期工作。

因此，用来制造这些零部件的材料，必须是满足上述要求的特殊材料，如高合金钢、有色金属以及专用合金等。

显然，如果整个设备和仪器都采用贵重材料制造，不但会使生产工艺过程大为复杂化、显著提高设备和仪器的造价、更重要的是满足不了使用要求。

此外，运载火箭、航天器、超音速飞机、现代化的潜艇等部门的发展更与材料性能紧密相关，这些部门要求使用的材料在低温和高温下有很高的比强度，以及在振动和高速运行时，具有足够的强度和寿命，以保证长期工作的可靠性。

目前对所有材料的性能分析表明，单独使用任何一种材料都不能同时满足上述的全部要求。

通常，任何一种构件在使用过程中，其各部分所承受的载荷并不一致，一部分零件的工作条件较差，可能接近许用应力的极限值，而另一部分零件的工作条件可能只承受很小的应力。

显然，在这种场合下，应用异种金属焊接结构就比较合理。

把异种金属零件连接成一个整体部件，焊接常常是最好的方法。

有时也可以采用钎焊，但接头的强度和耐腐蚀等性能往往受到钎料性能的限制，不容易满足较高的使用要求。

浅谈异种金属的焊接随着人们对于金属材料需求的不断推进，金属材料的种类也变得多种多样，除了常见的铁、铝、铜等金属之外，异种金属的出现也逐渐增多，比如说钛合金、镍基合金、钨合金等。

然而，由于异种金属在性质上有着明显的差异，对于金属的连接也提出了挑战。

本文将就异种金属焊接这一话题进行讨论，让大家更好地了解异种金属的焊接技术以及影响焊接质量的参数。

一、异种金属焊接的难点一般情况下，在焊接过程中，想要较好地实现异种金属的连接，需要快速冷却过程中所产生的热应力精确掌握。

然而，异种金属的导热系数不同，这就导致了焊接中的材料温度差异过大，使得焊接材料在快速冷却的过程中产生了内应力，从而使焊接后的材料产生了部分或者全部的塑性损失。

此外，由于采用的焊接材料和基材不同，若没有采取合适的操作方法，则会出现焊缝溢铜、堆积、熔池不稳定等缺陷，从而导致焊接质量不达标。

二、异种金属焊接的方法1.钎焊法钎焊法是一种常用的异种金属焊接方法。

钎焊是通过钎料与金属接触，由于钎料的熔点较低，因此采用加热方法使钎料熔化，并在加热的同时，使得钎料与基材间有一定的接触。

在钎焊的过程中，钎料中液相沿着毛细作用向着焊缝两侧扩散，从而实现了金属的连接。

由于钎焊有着低热输入、宽焊缝等优点，因此也被广泛应用于异种金属的连接。

2.电弧焊法电弧焊法是一种通过电弧来完成金属连接的方法。

这种焊接方法通常适用于连接相对较厚的金属板材。

在焊接时，通过高压交流电形成一定的电弧，在钨极上集中高温点，然后将其焊接材料加热熔化，并实现异种金属的连接。

这种方法的优点是可焊接厚度大、连接牢固，而缺点则是加热温度高、变形容易，需要一定的技术经验和操作技巧才能操作。

3.激光焊法激光焊法是一种高能、高质量的焊接方法。

它通过聚焦激光束，实现异种金属的加热和熔化，从而完成焊接过程。

相比于其他一些焊接方法，激光焊法有着加热温度高、作业速度快、精度高的优点，因此在异种金属的焊接中，也有着广泛的应用。

2024年浅谈异种金属的焊接一、异种金属定义异种金属，顾名思义，指的是在化学成分、物理性能以及机械性能等方面存在显著差异的两种或多种金属。

在实际应用中，由于不同金属具有各自独特的优点，异种金属的连接需求应运而生。

这种连接不仅要求保持原有的金属特性，还需要确保连接处的强度和密封性，因此，异种金属的焊接成为一项重要技术。

二、焊接性评估在进行异种金属焊接之前，首先需要对两种金属的焊接性进行评估。

这包括对金属的化学成分、物理性能、机械性能以及热处理性能的全面分析。

通过对比两种金属在这些方面的差异，可以预测焊接过程中可能遇到的问题，并据此选择合适的焊接方法和材料。

三、焊接方法选择异种金属焊接的方法选择需要考虑多种因素，如金属的种类、厚度、结构形式以及焊接要求等。

常见的焊接方法包括电弧焊、激光焊、等离子焊等。

在选择焊接方法时，需要确保焊接过程中的热量输入、熔池形成和冷却速度等参数能够满足异种金属焊接的要求，以获得高质量的焊接接头。

四、焊接材料选用焊接材料的选择对于异种金属焊接的成功至关重要。

在选择焊接材料时，需要考虑母材的化学成分、力学性能以及焊接工艺要求。

通常情况下，焊接材料的成分应介于两种母材之间，以确保焊接接头在性能上能够与母材相协调。

此外，焊接材料的熔点和热膨胀系数等特性也需要与母材相匹配，以避免产生焊接缺陷。

五、焊接工艺参数焊接工艺参数的选择直接影响到焊接接头的质量和性能。

在异种金属焊接中，需要特别关注焊接电流、电压、焊接速度、预热温度等参数的设置。

这些参数的选择需要综合考虑金属的种类、厚度、热导率以及热膨胀系数等因素。

通过合理的工艺参数设置，可以获得良好的焊缝成形和焊接接头性能。

六、焊接接头设计焊接接头的设计对于异种金属焊接同样重要。

在接头设计时，需要充分考虑应力分布、热传递以及变形等因素。

合理的接头设计可以减少焊接过程中的应力集中和变形，提高焊接接头的强度和密封性。

同时，还需要考虑接头的可维修性和可检查性，以便在必要时进行修复或更换。

异种金属焊接方法哎呀，说起异种金属焊接，这事儿可真是让人头疼又有趣。

你知道，焊接这活儿，就像是给两块金属做媒人，得让它们相亲相爱，融为一体。

但异种金属焊接，这可就复杂了，就像是把猫和狗撮合在一起，得费点心思。

记得有一回，我接了个活儿，要焊接一块铝板和一块钢板。

这俩货，一个软绵绵，一个硬邦邦，要把它们焊在一起，那难度，跟把豆腐和石头煮成一锅汤差不多。

首先，我得准备工具。

焊接机、焊条、防护眼镜、手套，一样都不能少。

那焊条，我得选那种能兼容铝和钢的，不然一焊上去，那金属就得哭爹喊娘了。

我选了一种叫做“铝钢焊条”的玩意儿，这玩意儿就像是万能胶，能粘住各种金属。

接下来，我得把那两块金属清理干净，不能有油污、锈迹，不然焊接的时候，那金属就得闹脾气，不肯好好结合。

我用砂纸把金属表面磨得锃亮，就像给它们洗了个澡。

然后，我得调整焊接机的参数。

这玩意儿，就像是烹饪时的火候，得刚刚好。

铝和钢的熔点不一样，所以电流、电压、速度，都得调得刚刚好，不然要么焊不上，要么焊过头。

开始焊接了，我戴上防护眼镜，手套，像个宇航员一样。

我小心翼翼地把焊条点在铝板上，然后慢慢地移动到钢板上。

那焊条，就像是一根魔法棒，点到哪里，哪里就发出耀眼的火花。

我得控制好速度，不能太快，也不能太慢，不然那焊缝就会像一条蚯蚓，歪歪扭扭的。

焊接过程中，我还得注意观察，看看那焊缝是不是均匀，有没有气泡。

这就像是在做蛋糕，得看着它慢慢膨胀，不能让它塌了。

最后，焊接完成，我得检查一下，看看那焊缝是不是结实。

我用锤子轻轻敲了敲，那焊缝，就像是一块石头，纹丝不动。

这活儿，虽然累人，但是看着那两块金属，从互不相干，到最后紧紧相拥，心里还是挺有成就感的。

就像看着一对恋人，从相识到相爱，最后步入婚姻的殿堂。

所以，异种金属焊接，虽然听起来挺高大上的，但其实，就跟咱们生活中的点点滴滴一样，需要细心、耐心，还有那么一点点的魔法。

第八章异种金属的焊接随着现代工业的发展，对零部件提出了更高的要求，如高温持久强度、低温韧性、硬度及耐磨性、磁性、导电导热性、耐蚀性等多方面的性能。

而在大多数情况下，任何一种材料都不可能满足全部性能要求，或者是大部分满足，但材料价格昂贵，不能在工程中大量使用。

因而，为了满足零部件使用要求，降低成本，充分发挥不同材料的性能优势，异种材料焊接结构使的用越来越多。

第一节异种金属焊接概述一、异种金属的焊接性异种金属焊接与同种金属焊接相比，一般较困难，它的焊接性主要由两种材料的冶金相容性、物理性能、表面状态等决定的。

1.冶金相容性的差异“冶金学上的相容性”是指晶格类型、晶格参数、原子半径和原子外层电子结构等的差异。

两种金属材料在冶金学上是否相容，取决于它们在液态和固态的互溶性以及焊接过程中是否产生金属间化合物。

两种在液态下互不相溶的金属或合金不能用熔化焊的方法进行焊接，如铁与镁、铁与铅、纯铅与铜等，只有在液态和固态下都具有良好的互溶性的金属或合金（即固溶体），才能在熔焊时形成良好的接头；由于金属间化合物硬而脆，不能用于连接金属，如焊接过程中产生了金属间化合物，则焊缝塑性、韧性将明显下降，甚至不能完全使用。

2.物理性能的差异各种金属间的物理性能、化学性能及力学性能差异，都会对异种金属之间的焊接产生影响，其中物理性能的差异影响最大。

当两种金属材料熔化温度相差较大时，熔化温度较高的金属的凝固和收缩，将会使处于薄弱状态的低熔化温度金属产生内应力而受损；线膨胀系数相关较大时，焊缝及母材冷却收缩不一致，则会产生较大的焊接残余应力和变形；电磁性相差较大时，则电弧不稳定，焊缝成形不佳甚至不能形成焊缝；导热系数相差较大时，会影响焊接的热循环、结晶条件和接头质量。

3.表面状态的差异材料表面的氧化层、结晶表面层情况、吸附的氧离子和空气分子、水、油污、杂技等状态，都会直接影响异种金属的焊接性。

焊接异种金属时，会产生成分、组织、性能与母材不同的过渡层，而过渡层的性能会影响整个焊接接头的性能。

第二节异种金属焊接时的焊接材料和焊接方法选择一、熔合区的特点异种金属焊接时，在母材和焊缝之间有一个成分和母材或焊缝都不相同且往往介于两者之间，实际上形成了化学成分的过渡层(图3-2-1。

如果焊条（或焊丝）成分和母材成分，或者两种母材的成分相差很大时，熔合区的性能将对焊接接头的性能有着很大的影响。

所以，在选择焊接材料和确定焊接工艺时，不仅要考虑焊缝金属本身的成分和性能，还要考虑熔合区成分和性能。

虽然熔合区的厚度极小，通常只有几个晶粒，或者更小，但它对接头的性能影响却是很大的。

实际上熔合区可分为未混合区和半熔化区。

如果焊缝金属和母材金属化学成分差别愈大，愈不容易充分混合，则熔合区越明显。

熔合比和稀释率高时，熔合区也更明显。

熔合区金属液体存在时间越长，或液体金属流动性越好，则成分越均匀，熔合区会有所减小。

熔合区成分的不均匀性，可通过调整焊接参数、热处理工艺来进行适当的改善。

图3-2-1化学元素的含量在过渡区的分布1—化学元素在母材中的含量大于在焊缝中的含量时的理论分布曲线2—化学元素在母材中的含量小于在焊缝中的含量时的理论分布曲线3—实际分布曲线二、异种钢焊接时焊接方法的选择原则大部分的焊接方法都可以用于异种钢的焊接，只是在焊接参数及措施方面需适当考虑异种钢的特点。

在选择焊接方法时，既要保证满足异种钢焊接的质量要求，又要尽可能考虑效率和经济。

在一般生产条件下使用焊条电弧焊最为方便，．因为焊条的种类很多，便于选择，适应性强，可以根据不同的异种钢组合确定适用的焊条，而且焊条电弧焊熔合比小。

堆焊可以降低熔合比。

埋弧焊则生产效率高。

焊接金相组织不同的钢，如珠光体钢和奥氏体钢焊接时，还应考虑尽量使金属熔化量降到最小限度，即尽可能地降低熔合比，以防止过渡区出现脆性的淬硬组织和裂纹等缺陷。

不同的珠光体钢焊接以及珠光体钢与高铬马氏体钢焊接，采用二氧化碳气体保护焊，具有广泛实用性。

高合金异种钢焊接一般采用惰性气体保护焊，一般薄件采用钨极氩弧焊，厚件采用熔化极惰性气体保护焊。

钢铝异种金属焊接方法本文旨在介绍钢铝异种金属焊接的四种主要方法，包括熔化焊、压力焊、钎焊和其他焊接方法。

每种方法都有其原理、分类和应用，旨在提供读者对钢铝异种金属焊接工艺的全面了解。

1.熔化焊熔化焊是指将金属加热至熔化状态，然后进行焊接的过程。

这种方法适用于不同金属之间的焊接，尤其是钢铝异种金属的焊接。

熔化焊的主要优点是能够实现高强度连接，且适用于大型构件的焊接。

在钢铝异种金属焊接中，熔化焊的原理是将钢和铝加热至熔化状态，然后混合在一起。

由于钢和铝的熔点不同，因此需要选择适当的焊接工艺以避免产生裂纹。

常见的熔化焊方法包括电弧焊、激光焊和电子束焊等。

2.压力焊压力焊是指通过施加压力来完成的焊接过程。

这种方法适用于不同金属之间的焊接，尤其是那些具有高导热性或高熔点的金属。

压力焊的主要优点是能够实现高效率连接，且适用于薄板和管道等小型构件的焊接。

在钢铝异种金属焊接中，压力焊的原理是将钢和铝放置在一起，然后施加压力使它们紧密接触并产生塑性变形。

在这个过程中，原子之间的相互作用使得钢和铝相互扩散并形成冶金结合。

常见的压力焊方法包括摩擦焊、超声波焊和爆炸焊等。

3.钎焊钎焊是一种利用低熔点钎料来实现金属连接的焊接方法。

这种方法适用于不同金属之间的焊接，尤其是那些具有高热导率和相似熔点的金属。

钎焊的主要优点是能够实现高可靠性连接，且适用于精密部件的焊接。

在钢铝异种金属焊接中，钎焊的原理是将钢和铝用低熔点的钎料夹在中间，然后加热钎料使其熔化并填充钢和铝之间的间隙。

在这个过程中，钎料与钢和铝相互作用并形成冶金结合。

常见的钎焊方法包括火焰钎焊、感应钎焊和真空钎焊等。

4.其他焊接方法除了上述三种主要的焊接方法外，还有一些其他的焊接方法也可以用于钢铝异种金属的焊接。

例如电阻焊、电子束焊等。

这些方法在某些特定的应用场景下具有独特的优势。

例如电阻焊适合于大批量生产的薄板零件焊接；电子束焊则可以实现高强度、高质量的焊接接头。

电阻焊的原理是将钢和铝通过电极施加压力并通电，利用电流的热效应使金属加热至熔化或塑性状态实现连接。