摘要：随着我国工业的不断发展，异种金属焊接得到了广泛的普及和应用。阐述了异种金属焊接的基本特点，对其存在的问题和焊接工艺进行分析，旨在提升我国异种金属的焊接质量，促进我国工业的健康发展。
关键词:异种金属；焊接；问题；焊接工艺
随着新材料、新工艺、新设备的不断出现，对各类工程构件的性能提出了更高的要求，但是在工程技术中任何一种材料都不可能完全满足使用性能的要求。由不同材料组成的结构不仅能充分利用各组成材料的优异性能，达到工程中的使用上的要求，而且还能节约贵重金属，降低结构整体成本，提高经济效益，在某些情况下异种材料结构的综合性能甚至超过单一金属结构。因此异种金属焊接在各行业中得到越来越多的运用和受到人们的重视。如何保证异种金属焊接接头的可靠性就成为保证结构安全运行的关键。
1异种金属的焊接特点
1.1焊接接头熔合区
在进行异种金属焊接时，性能最低的一个位置就是接头的熔合区。大部分的焊接结构之所以被破坏，也基本都是因为熔合区出现了问题。
1.2焊接接头的裂纹
①冷裂纹：在金属淬硬倾向和氢的作用及焊接应力的共同作用下产生。②热裂纹：这是高合金钢焊缝，特别是纯奥氏体组织的焊缝最易出现在焊缝中的裂纹。因焊缝中还存在未结晶低熔点共晶体液膜，在相应的应力作用条件下生成了裂纹。
1.3碳的迁移
温度、化学成、时间等因素都会影响碳迁移。出现这种问题，在一定程度上会降低接头的高温机械性能，增加断裂的情况，缩短了高温使用寿命。
2异种金属焊接常见问题
①如果是长时间呆在室内，接受的是比较正常的温度，那么焊接的接头位置的性能（比如弯曲、拉伸等）就比焊母材料高很多。但是如果长期在中温或者高温的环境下运行，那么接头位置的性能就要低于母材料。
②焊接结构之所以会被破坏，主要是由于焊缝熔合区造成的。如果熔合区的性能无法得到保证，就会直接影响焊接结构的正常使用，减低其使用性能。
③焊接的接头存在着不均匀性。
④长期在高温环境下运行或者焊后热处理时，会出现碳迁移的情况。绝大部分的高温管线失效的位置，都主要出现的脱碳层。
⑤焊后热处理，无法将接头位置的残余应力有效消除。
⑥性能不连续。由于金相组织和化学成分的不同，造成了焊接接头位置的力学性能的差异性。在焊接接头的不同位置，其硬度、韧性、塑性、强度、持久性能、高温蠕变、冲击性能等都存在着差异性。由于这种不均匀性，使得在同样的环境条件之下，不同位置的性能也存在明显差异，也就是人们常说的强化区域和弱化区域。特别是在温度极高的环境之下，焊接接头经常会过早地失去使用价值。
3异种金属焊接工艺措施
焊接异种金属并没有特殊的工艺需求，一般我们常见的焊接方法都可以用来进行焊接。但是，工作人员最好要结合金属的焊接特点，选择相应的焊接方法每以此来保障其焊接质量。
3.1焊接方式
在焊接异种金属时，最常见的焊接工艺就是熔焊，包括激光焊、电子焊、电渣焊、埋弧焊等。为了能够有效降低稀释，一般选择激光焊、电子束焊等工艺。为了能够有效降低熔深，工作人员一般借助摆动焊丝、间接电弧，带状电极等工艺。但是不管怎么样，只要有熔焊操作，那么就肯定会出现母材料溶入焊缝造成稀释的情况，可能还会产生共晶体、金属间化合物等。为了提升焊接质量，要合理减少金属在高温环境下的停留时间。和熔焊相比较而言，压焊具有着明显的优势，只要接头满足标准，且能够保障焊接质量，那么就可以选择压焊。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2焊接材料
选择焊接材料时，重点考虑的内容是焊缝金属的性能和成分。当接头没有明显缺陷时，最好选择韧性和塑性较高的材料;焊缝金属的性能比较一般时，可以选择不低于母材性能的焊材，同时还要考虑焊接的工艺性能;焊接异种钢时，可以选择低氢型的焊条，保持其干燥性。
3.3坡口角度
按照母材的融合比和厚度进行想应的选择。坡口的角度越大，熔合比就越小。
3.4焊接参数
对于焊接的工艺参数，在现在的很多实验类文献中都很少具体说明它的选择过程和缘由。这并不代表着工艺参数的选择不重要。合理的选择焊接工艺参数，都是焊接接头质量保证的重要环节，同时合理工艺参数也能有效提高焊接效率。焊接的工艺参数包括很多方面，其中大多数都为物理量，如电源、电流、电压、极性的选择、焊接速度、保护气体和焊条直径等。这些参数分别对焊接的一些方面有着影响，同时相互之间也有一定的影响。如使用低氢焊条的时候，必须使用直流反接的焊接方法，不然焊接是电弧燃烧会不稳定。在参考文献：中分析了一些常用的工艺参数变化对焊接的影响，指出焊接电流增大，会使输入热增大，从而使焊接熔池变大，增大热影响区的范围：电压增大，会使电弧变长，电弧变长，焊接中易发生飞溅：焊接速度对焊接效率有影响，同时也影响着熔池的大小。这些影响在焊接过程中都是应该考虑的问题。对于异种金属焊接中工艺参数的选择，我们可以从许多文献中看出，工艺参数的选择主要是综合地考虑母材的焊接性能，同时根据大量的实验对比得出的，而在今天我们也可以站在前人的肩上。
3.5焊前预热及焊后热处理
①焊前预热，焊缝金属合金化进程和母材的淬火倾向的大小，决定了预热的温度。
②焊后热处理，可以有效增强淬硬区的塑性，降低焊接的应力。
4异种金属焊接技术的实践应用与发展
4.1船舶制造绿色焊接材料的发展
近年来，船用绿色焊接材料迅速发展，从早期的普通手工焊条过渡到如今的环保型焊条、气体保护焊焊丝、埋弧焊丝-焊剂等焊材，船用焊材整体呈现出节约环保、品种多样、使用专一、焊接高效化的特点。手工新型焊条的典型代表为高效铁粉焊条，通过在焊条药皮中添加铁粉来增加熔覆效率，提高焊接速度，主要用于较短的角焊缝。CO2气体保护焊用焊丝从实心焊丝逐渐向药芯焊丝发展过渡，目前国内大中型船厂中CO2气体保护药芯焊丝的使用率一般都达到了80%以上。绿色CO2气体保护药芯焊丝按生产用途又可细分为普通药芯焊丝、金属粉芯药芯焊丝、垂直气电焊药芯焊丝及其他专用焊丝。
4.2汽车应用
随着汽车需求量的日益增加，汽车工业已成为我国乃至世界支柱性产业，汽车车身的主要材料为金属，为实现汽车轻量化、降低白车身的质量、提高车体使用寿命、增强车体的抗腐蚀性能，热成形、镀锌钢以及铝/钢异种结构在汽车制造中被大量采用。汽车制造的方法有胶粘、铆接、焊接等，其中焊接由于具有生产周期短、成本低、结构设计灵活等优点，所以在汽车工业生产中得到了广泛的应用。
4.3石油化工设备应用
石油化工设备焊接结构的种类众多，使用条件各有不同，工作介质一般具有高温、高压、易燃、易爆、深冷、腐蚀的特点，对设备用钢和对应的焊接工艺均提出了较高要求。按照应用场合的不同，焊接在石油化工行业的应用可以分为厂内制造焊接、现场安装焊接和维修。
结语
焊接异种金属，能够满足某些工程结构的性能需求，替代昂贵的金属，降低施工成本，给企业带来更大的经济效益。因此，在开展实际的焊接工作时，工作人员要不断提升自身的专业技能，对焊接过程中经常出现的问题进行总结，制定相应的结局策略，以此来提升异种金属的焊接质量。
参考文献
[1]罗平英.异种金属焊接问题及焊接工艺分析[J].四川水泥，2017（12）.
[2]陈志海，芦红梅.焊接工艺及返修问题分析[J].装饰装修天地，2018（21）：94.
[3]宋芳芳，金亮，恩云飞，李斌.异种金属激光焊接的温度场分析方法及应用[J].焊接技术，2016，12：9-13.
论文作者:董学信
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
标签：金属论文; 异种论文; 焊丝论文; 性能论文; 焊条论文; 材料论文; 工艺论文; 《电力设备》2019年第16期论文;