ปัญหาในการเชื่อมเหล็กที่ไม่เหมือนกัน

ปัญหาหลักที่มีอยู่ในการเชื่อมวัสดุที่ไม่เหมือนกันมีดังนี้:

1. ยิ่งจุดหลอมเหลวของวัสดุที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันมากเท่าใด การเชื่อมก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น

เนื่องจากเมื่อวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวต่ำถึงสถานะหลอมเหลว วัสดุที่มีจุดหลอมเหลวสูงจะยังคงอยู่ในสถานะของแข็งในเวลานี้ วัสดุที่หลอมละลายจะแทรกซึมเข้าไปในขอบเขตของเกรนของโซนร้อนยวดยิ่งได้อย่างง่ายดาย ทำให้เกิดการสูญเสียวัสดุที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ และการเผาไหม้หรือการระเหยขององค์ประกอบโลหะผสมทำให้รอยเชื่อมเชื่อมยากตัวอย่างเช่น เมื่อเชื่อมเหล็กและตะกั่ว (ซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่างกันมาก) ไม่เพียงแต่วัสดุทั้งสองจะไม่ละลายซึ่งกันและกันในสถานะของแข็ง แต่ยังไม่สามารถละลายซึ่งกันและกันในสถานะของเหลวได้อีกด้วยโลหะเหลวจะกระจายเป็นชั้นๆ และตกผลึกแยกกันหลังจากเย็นตัวลง

2. ยิ่งค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของวัสดุที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันมากเท่าใด การเชื่อมก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น

วัสดุที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นที่มากกว่าจะมีอัตราการขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่มากขึ้นและการหดตัวที่มากขึ้นในระหว่างการทำความเย็น ซึ่งจะทำให้เกิดความเครียดในการเชื่อมขนาดใหญ่เมื่อสระหลอมเหลวตกผลึกความเค้นในการเชื่อมนี้ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะกำจัด ส่งผลให้เกิดการเสียรูปในการเชื่อมอย่างมากเนื่องจากสภาวะความเค้นที่แตกต่างกันของวัสดุทั้งสองด้านของแนวเชื่อม จึงทำให้เกิดรอยแตกร้าวในแนวเชื่อมและบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนได้ง่าย และยังทำให้โลหะเชื่อมหลุดลอกจากโลหะฐานอีกด้วย

3. ยิ่งค่าการนำความร้อนและความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุที่แตกต่างกันมีความแตกต่างกันมากเท่าใด การเชื่อมก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น

ค่าการนำความร้อนและความจุความร้อนจำเพาะของวัสดุจะทำให้สภาวะการตกผลึกของโลหะเชื่อมลดลง ส่งผลให้เกรนหยาบขึ้นอย่างมาก และส่งผลต่อประสิทธิภาพการเปียกของโลหะทนไฟดังนั้นจึงควรใช้แหล่งความร้อนที่ทรงพลังในการเชื่อมในระหว่างการเชื่อม ตำแหน่งของแหล่งความร้อนควรอยู่ทางด้านข้างของโลหะฐานที่มีค่าการนำความร้อนที่ดี

4. ยิ่งความแตกต่างทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างวัสดุที่แตกต่างกันมากเท่าไร การเชื่อมก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น

เนื่องจากยิ่งความแตกต่างทางแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างวัสดุมากขึ้น อาร์คการเชื่อมก็จะยิ่งไม่เสถียรและรอยเชื่อมก็จะยิ่งแย่ลง

5. ยิ่งสารประกอบระหว่างโลหะเกิดขึ้นระหว่างวัสดุที่แตกต่างกันมากเท่าไร การเชื่อมก็จะยิ่งยากขึ้นเท่านั้น

เนื่องจากสารประกอบระหว่างโลหะมีค่าค่อนข้างเปราะ จึงอาจทำให้เกิดรอยแตกร้าวหรือแตกหักในแนวเชื่อมได้ง่าย

6. ในระหว่างกระบวนการเชื่อมของวัสดุที่ไม่เหมือนกัน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางโลหะวิทยาของพื้นที่เชื่อมหรือโครงสร้างที่ขึ้นรูปใหม่ ประสิทธิภาพของข้อต่อเชื่อมจะลดลง ซึ่งทำให้การเชื่อมลำบากมาก

สมบัติทางกลของโซนฟิวชันข้อต่อและโซนที่ได้รับความร้อนนั้นไม่ดี โดยเฉพาะความเหนียวของพลาสติกจะลดลงอย่างมากเนื่องจากความเหนียวพลาสติกของข้อต่อลดลงและความเครียดจากการเชื่อม ข้อต่อรอยเชื่อมของวัสดุที่ไม่เหมือนกันจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจากการเชื่อม ซึ่งมีแนวโน้มที่จะแตกร้าวหรือแตกหักได้มากกว่า