4.13电阻焊

电阻焊的理论基础最早可以追溯到1856年英国物理学家焦耳发现的电阻热效应。到1885年美国汤普森申请了电阻焊机专利权，标志着电阻焊技术的正式应用，伴随后续国防工业和民用的需求，对电阻焊质量提出了更高的要求，电子技术的发展进一步为电阻焊应用提供了坚实的技术基础。

电阻焊是将焊件组合后通过电极施加压力，在电极力和强大的焊接电流作用下，在焊件接触面上形成真实的物理接触点，并随着电加热持续进行材料发生塑变而物理接触点不断扩大，继续加热将会使接触点金属发生熔化形成熔化核心，而熔化的金属在电动力作用下发生强烈搅拌使核心液体金属成分均匀化，接触界面消失。当外部电极力消失后，加热停止，液态金属开始结晶凝固形成熔核，即电阻焊焊点，所以电阻焊主要涵盖以下四个阶段：

1）预压阶段：通电之前对焊件进行预先加压，确保焊件待焊接处良好紧密接触和导通，以保持接触电阻的稳定。预压力不足将会导致焊件烧穿或电极烧损。

2）通电加热阶段：此时焊件已经在预加电极压力下实现了紧密接触，电流通过焊件接触面，接触面及焊件自身产生焦耳热；由于接触面电阻最大，在接触面产生大量热量，温度迅速上升，并在接触面形成液态金属熔核；伴随持续时间加长，熔核沿径向和轴向增长到稳定。

3）锻压阶段：此阶段停止通电，但是仍处于加压状态。由于无外部热源输入，液态熔核开始从熔核周边半熔化区结晶；在封闭体系内结晶容易形成缩孔、气孔以及裂纹。此阶段仍必须处于电极力作用下，以抵消液态金属凝固的收缩量，直至凝固结束才停止施加电极力。

4）休止阶段：停止施加电极力，将电极提起达到电极与焊件的分离，熔核进一步冷却。

通常根据工艺特点可以将电阻焊分为点焊、凸焊、缝焊、电阻对焊和闪光焊五大类。

1）点焊

点焊接头形式必须是搭接，是利用柱状电极先将焊件压紧接触后，接通电流在电阻热作用下使焊件接触处熔化，在焊接内部形成椭球状熔化核心；停止电流输送，液态熔核冷却后形成焊点，实现两个焊件之间的焊缝连接，不具有气密功能。

点焊是一种高速、经济的连接方法，具有很高的自动化，广泛应用与汽车、家具、航空航天等领域。通常适用于3mm以内的薄件焊接。

2）缝焊

缝焊和点焊基本一致，其接头形式也使搭接接头，主要的差异点是点焊采用柱状电极，而缝焊采用一对滚轮电极。焊接过程中，滚轮会压紧焊件并转动，焊件伴随滚轮转动而移动；电极在滚动过程中通以连续或断续电流脉冲时，星辰一系列焊点组成的缝焊焊缝。当焊点间距较大时形成不连续的焊点，即为滚点焊，当焊点间距减小，熔核相互重叠超过直径1/3以上时，可得到一定强度的气密性和液密性焊缝，即缝焊。而连续充电需要放置焊件表面的翘起变形即过热问题产生。

缝焊由于具有密封功能，可用于水箱、油箱、油桶、火焰筒等密封容器的制造中。

3）凸焊

凸焊是点焊的一种变型，需在焊件上预制一定形状和尺寸的凸点，在预压力作用下，凸点是接触面唯一接触的点；通电后在电极压力和电流作用下，电流密集与凸点，电流分布跟集中，凸点附近会产生大量焦耳热，凸点快速被加热、变形和熔化，从而形成焊点。

凸焊可以一次实现多个凸点焊接，且凸点位置准确，尺寸一致性更好，能够精确控制，在汽车、飞机、无线电等工业部门应用较多。此外，凸焊采用大平面电极减轻工件表面压痕，电极散热性更好；工件表面的油、锈等对凸焊影响较小，对表面质量要求相比点焊有所下降，可以实现0.5～4mm板材焊接。但是凸焊需要预先成形凸点，对设备能力要求更高。

4）电阻对焊

电阻对焊是采用电极夹紧焊件，并通过装配方式实现焊件的端面对接压紧，对电极加载电流实现焊件端面通过电流，产生焦耳热加热焊件，持续一定时间后，焊件端面加热到一定温度时处于塑性状态，停止通电加热，对焊件端面瞬间增大压力从而实现焊件在固态下对接。

电阻对焊对工件表面的要求较严，需要对焊件以及电极夹钳接触表面进行严格清理，否则高温时易受到空气影响，容易在焊缝内部形式氧化物夹杂，可以考虑使用保护气氛下焊接。一般而言电阻对焊截面是圆形，如轴、杆、管道等焊接应用。

5）闪光焊

闪光焊是采用电极夹紧焊件，对焊件通电，并使其中一个焊件端面缓慢朝向另一焊件端面移动靠拢，由于焊件端面存在微观层面上凹凸不平现象，移动过程中凸起点就会先行接触因焦耳热熔化成液态金属，形成过梁；而过梁在大电流密度作用下，迅速加热升温发生爆破，以火花形式向外喷射构成闪光；焊件还在不断靠近，新过梁不断产生，闪光现象持续不断，待闪光加热使整个端面达到适当温度时，表面覆盖上一层薄薄液态金属膜，快速移动考虑并增加顶锻力，熔化金属被挤出端面从而形成牢固的对接接头。

闪光焊加热区较窄，挤压过程会将氧化物夹杂及熔化金属挤出，对接接头质量较好。常在重要的受力构件中应用，如锅炉管道、大直径油管等。

电阻焊具有以下特点：

1）生产效率高：焊接速度快，单点焊接时间在秒级或毫秒级，适合大批量生产，易于实现机械化和自动化生产，生产效率高。

2）焊缝质量好：在施加外压力作用下内部加热使两种金属实现焊接，焊点形成过程简单，冶金过程清晰明了，不受空气等有害物质影响，焊接质量稳定，焊点强度高；热量集中在焊点位置，热影响范围小，且焊点在焊件内部，外观美观，焊缝整体质量较好。

3）焊接成本低：电阻焊过程中无需添加填充金属，无明火，无辐射，能量利用率高，且不需要保护气，整体焊接成本低。

4）缺乏有效可靠无损检测方法：焊点化学成分与母材基本一致，无可靠检测方法，依靠工艺试验和破坏性试验检验，另外在当前技术发展下能实现过程的监控并实现质量可靠性分析以保证焊接质量。

5）固定资产投入高：大批量生产时，引入机械化和自动化，导致设备投资大，系统维护难度大。

6）局限性较大：结构受限较多，需要较大的空间满足焊接可达性；对低电阻材料焊接较困难；适用于薄板焊接，通常不超过6mm；对表面状态要求也较高。

4.14冷压焊

冷压焊技术的起源有两个说法，一个说法是在1953年美国Hunt发明冷压焊，实现了在室温压力下通过金属塑性变形达到连接的目的。而另一种说法是起源于第二次世界大战期间，英国飞行员Sowter先生用类似钝刀的物体将2块重叠的铝板切断，无意中发现两块铝板被不知名力量紧密的结合在一起。通过这一现象英国的GeneralElectricCo.研究所开始研究冷压焊金属的技术，并开始研究冷压焊金属的技术。

在没有外部热源或电流作用条件下，待连接的表面从微观层面呈现复杂的犬牙交错的形貌，此时待连接件表面状态没有明显变化，保持初始界面状态；在室温下对焊件施加压力，金属产生塑性变形，抵消了界面不平度，同时犬牙交错的界面形貌开始出现部分区域相互接触，相互咬合和挤紧，将金属连接界面的氧化膜等杂质挤出界面，使连接界面在原子尺寸范围发生金属原子紧密接触，当达到原子引力距离内时，连接界面原子形成金属键，实现了待焊件的部分结合；进一步增大施加压力整个连接界面全部达到了原子引力距离并形成金属键，实现待焊件的全部结合。冷压焊过程，并没有发生原子之间的扩散，仅仅是通过原子引力范围形成金属键达到连接。

冷压焊具有以下特点：

1）适于异种金属连接：不同材料均可采用冷压焊连接，但塑性变形是冷压连接质量保证的重要因素之一，至少有一种金属需要较好延展性，以满足冷压过程中材料的塑性变形破坏氧化膜及杂质、克服微观不平度；而且可以解决热焊易产生金属间化合物的异种金属连接。

2）适用于薄件或不允许升温的材料连接：可实现0.01～20mm范围的箔材、带材等连接；可以实现那些升温导致母材软化或退货的金属材料连接。

3）无热影响区：室温压力下实现连接，不产生热影响区，无软化区，不会在界面形成脆性金属间化合物；不会产生明显扩散。

4）连接强度高：冷压焊接过程中，焊接变形会出现硬化而使接头强化，通常接头的强度会不低于母材强度。

5）表面质量要求高：焊件表面需要彻底清理，不能有杂物或多余物，尤其油脂等有机杂质；有时真空冷压焊还对粗糙度提出一定要求。

4.15扩散焊

扩散焊技术的发明可追溯到20世纪50年代，当时伴随科学技术的不断进步，工业领域对材料连接的要求也越来越高，这种时代需求背景下，在1957年由前苏联卡扎克夫发明了扩散焊的焊接方法。

发明者卡扎克夫最初提出的扩散焊接定义为是借助高温下相互接触的材料之间有局部塑性变形，表面间的紧贴和表面层之间的互扩散而产生金属键的结合从而获得一定形式的整体接头。然而伴随技术快速发展，扩散焊接技术被推广应用于非金属材料、金属与非金属的连接中，在1973年国际焊接年会提出了更为确切、更为严密的定义：固态扩散焊接时一种获得整体接头的方法，是靠高温下材料表面的局部塑性变形使接触面之间贴紧来保障连接材料表层上的互扩散，因而产生了原子量级上的结合，便形成了与基体材料强度相同的整体接头。

在一定温度和压力下，在真空或气氛保护下，待焊接表面发生紧密接触，表面微小不平通过微观塑性变形达到最大程度的待焊表面物理接触，并经过长时间的原子相互扩散实现整体可靠结合的过程。通常扩散焊接过程分为三个阶段：

1）物理接触变形阶段：此阶段温度和压力起到非常重要作用，待焊接的粗糙表面和氧化膜将会在微观凸起点开始接触；由于开始接触点或面积少，接触点或面积压应力很高，很快达到屈服并发生塑性变形；在温度和压力下作用下发生氧化膜破碎，接触点的面积持续增加，凸起点被挤压变平，达到原子引力范围的洁净无污染表面发生原子量级的结合，大部分界面形成晶粒之间连接，未接触部分会以微观孔洞形式残留在界面上。

2）原子扩散阶段：由于第一阶段已经发生了原子量级的结合，在持续的温度和压力作用下，界面上许多微观孔洞开始在原子持续扩散作用下逐渐变小，并发生再结晶，大部分微观孔洞在界面消失，同时界面处晶界在原子扩散作用下也发生了迁移离开原始界面，形成了宏观上的焊缝。

3）冶金结合阶段：持续发生扩散作用，原子发生纵深方向扩散，微观孔洞基本消除，待焊界面消失，直至完全消失并形成了新的晶界，界面成分也趋于均匀，达到冶金结合，形成稳定连接接头。

针对扩散焊接头形成的机理自发明应用开始就有较多研究，并提出了各种学说和机理，这些机理从不同角度产生了接头的形成过程，也能解释扩散焊接头的部分现象，最为广泛流行的学说有：薄膜学说、再结晶学说、能量学说、位错学说以及扩散学说。

1）薄膜学说：主要认为所有的金属与合金，在两个清洁的表面相互接近到原子间力的作用半径之内，就能形成金属键，能够解释不同金属具有不同的可焊性问题，但是无法解释塑性表面薄膜在变形时同金属一起漫流开来，可能影响接头的形成。

2）再结晶学说：主要认为再结晶时在固态下形成接头的主要因素。界面在塑性变形的条件下形成界面层，随后在高温、变形以及变形产生的冷作硬化共同作用下，使被连接件中的原子在晶格中重新排列，从而在界面层形成同属于两个焊件的共有晶粒。但是并不能解释在-150℃下的金属焊接、以及X光结构分析没有再结晶等现象。

3）能量学说：对于某种金属来说，必须使处在金属接触处的原子或离子具有一定的能量级，是形成连接的能量界限；当超过能量界限，原子键的方向性减弱，表面原子形成金属键。然而却不能解释金属间的结合与被连接金属的物理化学性能有关的事实。

4）位错学说：产生协调一致的塑性变形时，位错都向金属表面迁移，从而是氧化膜破碎形成一个原子间距的小台阶，减小了塑性变形的阻力，利于金属连接，因此粘合的过程是接触区金属的塑性流动的结果。

5）扩散学说：在金属表面原子中，有一部分自由原子，金属键并不饱和，一定在外部压力作用下，接触面的原子进入原子间力的作用距离时，就会被这些不饱和的金属键原子抓住，产生新的界面金属键，形成优质的接头。为了实现接触面的原子进入另一焊件表面的原子间力的作用距离时，需要外部施加压力或提高温度。

尽管上面的理论在某些方面存在一定的合理性，但是并不能完美的解释扩散焊所有现象。实际上，整个扩散过程是一个相当复杂的，是一个综合过程：焊接表面接触、表面上的氧化膜和吸附层的清除；材料变形时对原子的激活；立体发展的过程、粘合形式的出现；扩散过程、再结晶等，并不能用单一的学说或观点进行阐述扩散焊的机理。

扩散焊接具有以下特点：

1）焊接接头质量好：焊接接头能保持均质的金属和合金原有的主要性能，强度可达到母材90%以上甚至与母材相同，具有较高塑性；显微组织也与母材接近。

2）高稳定的机械性能指标：批量生产的零件，在抗拉强度、弯曲角、冲击韧性等指标上非常稳定，波动控制在2%～5%。

3）零件变形小：相比冷压焊、热压焊等工艺，扩散焊加压压力较低，零件整体变形较小，可不进行二次机加。

4）适用于难焊或异性材料的连接：针对塑性差、熔点高、互不溶解、熔焊易形成金属间化合物等材料，扩散焊是较可靠的一种连接方式，且能获得较好的连接性能。

5）过程控制容易程序化：温度、压力、真空度以及保温时间是扩散焊的主要参数，容易通过程序化控制，确保了接头质量的稳定性。

6）装配要求高：为实现扩散焊接过程中界面可靠接触，提高了零件表面的要求和装配的精度。

7）一次性投资大：扩散焊涉及加热和加压过程，而且还需要真空或保护气，需要专用设备投入，而且设备尺寸直接限制扩散焊产品尺寸，因此造成设备投入较大。

8）质量不可检：由于扩散焊缝特殊性，没有很好的检测技术，尤其是针对扩散焊弱连接缺陷。

4.16摩擦焊

摩擦焊的概念出现比较久远，可以追溯到1891年英国人JH贝文就申请了用摩擦热进行焊接和挤压的专利，直到65年之后的1956年前苏联楚迪克夫首先试验陈工第一种实用的摩擦焊方法-连续驱动摩擦焊。随后，被广泛应用与汽车工业发明了摩擦焊技术。1962年，Caperpiller Iractor Co.公司发明了一种惯性摩擦焊金属，并在不久后被用于航空发动机的部件制造。1991年，英国焊接研究所发明了一种搅拌摩擦焊技术，被在1998年被美国波音公司用于火箭部件的焊接。1992年，英国焊接研究所又发明了一种摩擦叠焊技术，被用于海底管路的修复。

摩擦焊是在外力作用下，利用焊件接触面之间的相对摩擦运动，破坏了结合面上的氧化膜或其他污染层，洁净的金属层发生挤压摩擦，同时实现机械能转变为热能，焊接的接触面附近材料温度快速上升；在摩擦压力和相对运动下，焊接的接触面发生塑性流变，使接触面金属间相互扩散、流动和动态再结晶而完成的固态连接方法。

随着工业技术的发展要求，摩擦焊的技术也不断在衍化，通常根据焊件的相对运动进行分类。目前应用最广泛的摩擦焊接技术有连续驱动摩擦焊、惯性摩擦焊、线性摩擦焊以及搅拌摩擦焊四种。

1）连续驱动摩擦焊

两个待焊件分别固定在旋转夹具和移动夹具内，移动夹具夹持工件向旋转端移动至一定距离时，旋转端工件开始旋转；待两边工件接触后，开始摩擦升温，通过对摩擦时间或缩短量控制达到一定值后，停止旋转；开始顶锻维持实现接头牢固连接，最后夹具松开、退出。

2）惯性摩擦焊

惯性摩擦焊可分为三个阶段：

第一阶段：工件的旋转端夹持在飞轮里，焊接过程首先将飞轮和工件的旋转端加速到一定转速，然后飞轮与主电动机脱开；

第二阶段：同时工件的移动端向前移动，工件接触后，开始摩擦升温；飞轮受摩擦转矩的制动作用，转速逐渐降低，并释放机械能，机械能通过摩擦转变成热能加热接合面，转速降至零；

第三阶段：对工件施加了恒定轴向压力，工件端部被加热至红热状态而加大了轴向位移，结合面产生了较大的塑性流变。

3）线性摩擦焊

线性摩擦焊时，一个焊件被往复机构驱动以一定速度运动，相对于另一侧被夹紧的表面做相对运动，也可以两个焊件发生相对往复运动；在垂直于往复运动方向的压力作用下，随摩擦运动待焊接面被清理并发生机械能转化成热能，从而使待焊表面金属逐渐发生塑性变形；在轴向力作用下被挤出，停止往复运动，施加顶锻力，实现焊接。

4）搅拌摩擦焊

焊接开始时，高速旋转的搅拌头扎入焊件后沿着焊接方向运动，在搅拌头与焊件的接触部位发生机械能转化成热能，使周围金属形成很薄的塑性软化层，在搅拌头前面不断形成的软化层金属在搅拌针旋转的作用下转移到搅拌头后面，填充搅拌针后方所形成的空腔，并在搅拌头轴肩与搅拌针的搅拌及挤压作用下形成焊缝金属实现材料连接。

摩擦焊具有以下特点：

1）接头焊接质量高：摩擦焊属于固相焊接，通常接头强度与母材一样高，质量稳定。摩擦焊时结合面不发生熔化，不会产生与熔化、凝固相关的焊接缺陷；而结合面在摩擦力下快速升温，在顶锻压力下发生塑性变形、流动和再结晶，从而在熔合区形成锻造组织；由于能量集中在结合面，焊接热影响区很窄；压力与扭转的力学冶金效应使晶粒细化、组织致密，夹杂物弥散分布。

2）焊接表面需求不高：结合面由于在高速过程中会快速破坏氧化膜、表面附着物，对表面洁净度有所下降。

3）适于异种材料的焊接：适用于通常难以焊接的金属组合如钢-铝、钢-铜等；通常大多数能锻造的金属均可以进行摩擦焊接。

4）易于实现自动化，生产效率高：摩擦焊的过程很短，仅需十几秒时间甚至更短，而且焊接过程中的上下料过程可以通过自动化实现，生产效率能得到极大提高。

5）截面有特殊要求：由于需要一焊件高速旋转，需要焊件轴对称，对非圆形截面或盘状焊件的焊接较困难。

6）固定资产投入大：摩擦焊设备通常在百万级以上，一次性投资大，只有大批量生产需求时，才可以快速折旧。

4.17超声波焊

超声波焊接技术是在19世纪30年代偶然的条件下发明的，当时在做电流点焊电极加超声振动试验时，发现不通电流也能焊接，从而发明了冷焊技术。直到1950年超声波焊接技术才开始在工业上得到广泛应用。

超声波焊接是利用超声波高频振动产生的能量对焊件接头内部加热和表面清理，对焊件施加压力来实现焊接的技术，超声波焊接系统通常由超声波发生器、换能器、聚能器等组成。超声波焊接时，超声波发生器输出高频信号，通过超声波换能器将电能转换为弹性机械振动能量，然后通过焊头传递给焊件，使焊件表面产生高频振动，并施加压力；当焊件表面振动幅度足够大时，不仅破碎和清除焊件表面的氧化膜，还会产生摩擦热，加速金属变形、扩散和再结晶过程，促使分子间熔合，将两个焊件压合在一起实现牢固的焊接接头。

在这里所说的发生器是超声波焊机的核心设备，主要是将工频电流变成所需要频率15～60Hz的振荡电流；换能器主要是将超声波发生器超声的超声频电振荡信号转变成超声频机械振动，是一个关键部件；而聚能器主要是用于改变振动形式，实现机械振动位移或速度放大，并实现超声能量从超声换能器到焊件的传输。超声波焊接通常分为两个阶段：

1）第一个阶段预压阶段：通过上声极超声振动，达到与上焊件因摩擦而暂时性连接，从而将超声波传到焊件接触面上，随后焊接面发生剧烈摩擦，清除表面氧化物等杂质，露出洁净新鲜金属表面。

2）第二阶段焊接阶段：超声波作用下载切向发生每秒几千次的待焊接面摩擦，从而发生金属冶金结合，发生再结晶、扩散和相变等，局部温度可达到35%～50%金属熔点。

超声波根据接头焊缝的形式可分为：点焊、环焊、缝焊、线焊四种。

1）点焊

超声波点焊是指在焊接焊件时，采用圆柱状的上下声极压紧状态下在超声波作用下实现焊接，形成一个焊点，上声极的振动方向可以是切向或纵向。

2）缝焊

超声波缝焊是指焊接焊件时，将焊件夹持在盘状上下声极之间，连续焊接获得密封的超声波缝焊。

3）环焊

超声波环焊是指焊接焊件时，将焊件夹持在唤醒上声极与下声极之间，静压力沿轴向施加到焊件上，一次焊成封闭焊缝。

4）线焊

超声波线焊是焊接时使用线状上声极。目前一次可获得150mm长的线状焊缝。

超声波焊具有以下特点：

1）应用范围广：可实现同种、异种金属，金属与非金属、塑料间的焊接；可以用于厚薄差异较大的焊件焊接；也可以实现多层箔片的焊接，所焊接厚度主要是受一侧焊件的影响，另一侧几乎不受限制。

2）能实现精细产品焊接：特别适用于金属箔片、细丝等精细结构件的焊接，可实现0.002mm的箔片焊接。

3）表面质量要求不高：由于超声波焊接的特殊性，可以实现表面氧化膜破碎、清理，及油污清理，降低了表面清洁度要求。

4）易实现高导热材料焊接：焊接时不加热、不通电，可以实现铝、铜、银等材料的焊接。

5）焊接速度快，稳定性高、成本低：焊接接头的时间不到1s，有的焊接接头仅0.01s，焊接电能消耗量不到电阻焊的5%。

6）焊接结构受限：通常适用于丝、箔、片等细薄件焊接。

7）接头形式有限，疲劳寿命受影响：通常只能实现搭接接头的焊接，且由于高频振动会降低边缘疲劳寿命，且目前没有可靠的在线无损检测方法。

4.18爆炸焊

1944年美国Carl在一次炸药试验过程中偶然观察到由炸药爆轰引起两个黄铜片在高速碰撞下结合在一起，从而提出了利用爆炸把各种金属焊接在一起的设想。1947年前苏联的Deri.bas展现了典型的爆炸焊接复合板结合界面的显微照片。在1957年美国Phillipchuk利用爆炸焊接成功实现了铝和钢连接，随后开展了系统研究工作。20世纪60年代初期，国外相继开展了对爆炸焊接技术和理论的研究，并使该技术日趋成熟；中期经过焊接工作的不懈努力，爆炸焊技术得到了广泛的应用。我国是在1963年开始对爆炸焊开展研究工作，并于1968年大连造船厂陈火金等成功完成了国内第一块爆炸复合板的研制，逐步应用于各工业部门。

爆炸焊接是利用炸药爆炸瞬时释放化学能产生700MPa以上的高压、局部达到3000℃的高温和500～1000m/s高速冲击波，使被焊接金属表面发生高速撞击，在接触面的撞击点上产生射流，这些射流将会对表面氧化膜和其他杂质进行冲刷清除；进而在撞击面上造成一薄层金属的塑性变形、适量熔化和原子间的相互扩散形成金属键，伴随炸药连续爆炸，界面向前推移，形成连续的爆炸结合面。

由于爆炸过程中冲击力太大，为确保覆板不被破坏，通常会在覆板上方增加一层缓冲保护层板，可以是沥青、橡皮等。而在碰撞点前方将会产生金属喷射流，对表面进行清理，从而形成洁净表面。碰撞角是爆炸焊接过程中射流形成的一个重要因素，当碰撞角低于某一最小值，不管碰撞速度多大，不会产生射流。

受限爆炸焊接过程中的界面碰撞速度以及碰撞角度影响，待焊接界面通常会形成三种结构的冶金结合形式：

1）直线结合：碰撞速度较低时，低于某一临界碰撞速度，待焊件界面不会发生熔化，容易产生未熔合的缺陷，性能相对较低，没有得到实际的应用，一般不建议此类结合。

2）波状结合：碰撞速度高于某一临界碰撞速度，带焊件界面形成波状结合，力学性能较好。

3）直线熔化层结合：碰撞速度和碰撞角度过大后，就会在待焊接界面产生大漩涡，甚至会形成连续熔化层，一旦是脆性金属间化合物，则接头性能会比较低；如果是固溶体则会对性能产生的影响较小，一般不建议此类结合。

爆炸焊的主要工艺流程为：

爆炸焊具有以下特点：

1）高强度焊缝强度：焊接为瞬时完成，没有明显熔化搅拌作用，金属间化合物极少或没有；且爆炸过程还会对材料产生爆炸硬化和强化。

2）一次大面积焊接：一次可以实现13～28m2的零件尺寸界面有熊焊接，对于固定基板厚度可以不限制。

3）材料适用范围广：能实现大量同种或异种金属件的冶金高质量连接，特别熟那些材料性能差异大、热胀系数差异大等材料体系，如铜-钢、钽-钢、铝-钢等，且由于焊缝为瞬间形成，界面处于不产生脆性化合物层或最薄厚度；还可以进行多层覆合板焊接。

4）焊接工艺较简单：通常焊接参数仅涉及覆层与基层厚度、长度和宽度等，以及炸药的品种、状态、数量等，不涉及复杂设备。

5）表面质量要求不高：由无需繁重表面清理工序，仅需去除后的氧化物、除油。

6）被焊材料性能有一定限制：由于焊接时在瞬间产生大的冲击，被焊材料需承受爆炸所带来的爆炸力和碰撞而不发生断裂，需要被焊材料具有足够韧性和抗冲击能力，且一般高强合金（屈服点大于690MPa）难以进行焊接。

7）结构形式受限：由于高速射流呈直线喷射，爆炸焊一般只用于平面或柱面结构的焊接，不适用与复杂构件焊接；覆层不能太厚，否则需要较大的炸药产生同样变形；基层不能太薄，否则容易出现较大的变形，通常基板与覆板厚度比要大于2。

8）劳动相对较差：一般在野外作业，机械化程度低，且爆炸焊过程会产生噪声和气浪。