异种材料焊接是指在一定的工艺条件下，将两种或两种以上不同的材料(不同的化学成分、金相组织和性能)焊接的过程。在异种金属的焊接中，常见的是异种钢的焊接，其次是异种有色金属的焊接和钢与有色金属的焊接。那么精密激光焊接加工异种材料焊接存在哪些问题？



1. 精密激光焊接加工不同材料之间的熔点差异越大，越难焊接。

这是因为当低熔点的材料达到熔化状态时，高熔点的材料仍处于固态。此时，熔化的材料容易渗透到过热区晶界，造成低熔点材料的损失，合金元素的燃烧或蒸发，使焊接接头难以焊接。例如，在焊接铁和铅时(熔点差别很大)，两种材料在固态时既不能相互溶解，在液态时也不能相互溶解。液态金属呈层状分布，冷却后分别结晶。

2. 不同材料之间的线膨胀系数差越大，越难焊接。

线膨胀系数越大，热膨胀速率越大，冷却时收缩越大，熔池结晶时会产生较大的焊接应力。这种焊接应力不易消除，导致焊接变形较大。由于焊缝两侧材料的受力状态不同，很容易在焊缝和热影响区产生裂纹，甚至导致焊缝金属和母材剥落。

3.不同材料的导热系数和比热容差越大，焊接难度越大。

材料的导热系数和比热容会使焊缝金属的结晶条件恶化，晶粒严重变粗，影响难熔金属的润湿性。因此，焊接时应选用强热源，热源的位置应向导热性好的母材一侧倾斜。

4. 不同材料之间的电磁性能差异越大，焊接就越困难。

因为材料的电磁差越大，焊接电弧越不稳定，焊缝越差。

5. 不同材料之间形成的金属间化合物越多，焊接就越困难。

由于金属间化合物的脆性，很容易在焊缝中产生裂纹甚至断裂。

6. 在异种材料焊接过程中，由于焊接区金相组织的变化或新形成的组织，导致焊接接头性能恶化，给焊接带来很大的困难。

接头的熔合区和热影响区力学性能较差，特别是塑性韧性明显下降。由于接头韧性的降低和焊接应力的存在，异种材料焊接接头容易产生裂纹，特别是在焊接热影响区。

7. 不同材料的氧化性越强，越难焊接。

如果采用熔焊法焊接铜铝，很容易在熔池中形成铜铝氧化物。冷却结晶过程中，晶界中氧化物的存在降低了晶间结合力。

8. 不同材料焊接时，焊缝和两种母材很难满足强度相等的要求。

这是因为低熔点的金属元素在焊接过程中容易燃烧和蒸发，使焊缝的化学成分发生变化，降低了机械性能，特别是焊接不同的有色金属。