L'assemblage de matériaux différents, ou dissemblables, est une opération complexe en soudage. Il faut considérer la compatibilité des matériaux sur plusieurs aspects : mécanique (rigidité, dilatation), thermique (températures de fusion, conductivité) et métallurgique (solubilité, formation de composés fragiles). Plus les températures de soudage sont élevées, plus ces défis sont importants. Les procédés de soudage par fusion, qui font fondre les matériaux, sont particulièrement délicats pour certains couples de matériaux.

En soudage par fusion, la dilution est capitale car elle détermine la composition chimique de la Zone Fondue (ZF), et donc ses propriétés mécaniques et métallurgiques. Cette dilution doit souvent être ajustée pour chaque assemblage. Le matériau d'apport est choisi en fonction de plusieurs critères :

• Sa température de fusion (proche ou inférieure à celle des matériaux de base).
• Sa solubilité avec les matériaux de base pour éviter la formation de composés intermétalliques fragiles.
• Son coefficient de dilatation thermique (proche de celui des matériaux de base).
• Ses caractéristiques mécaniques et sa résistance à la corrosion, souvent équivalentes au matériau le plus

Le TTAS est plus complexe pour les matériaux dissemblables que pour les homogènes. Il doit être choisi avec soin pour ne pas fragiliser l'un ou l'autre des matériaux par des phénomènes comme la précipitation ou la diffusion d'éléments. Une technique clé est le beurrage : une couche d'un matériau très ductile (ex: nickel pur) est déposée sur le matériau le moins

Les procédés de soudage par fusion peuvent entraîner des problèmes spécifiques :

• Aciers non alliés / Aciers inoxydables : Le mélange peut créer des structures (austénitique, martensitique, ferritique) sensibles à la fissuration à chaud ou à froid, ou à la fragilisation. Des diagrammes (ex: Schaeffler) aident à prédire la structure de la ZF pour ajuster le matériau d'apport et la dilution.
• Aciers / Alliages de nickel : Le fer et le nickel sont solubles, mais il y a un risque de fissuration à chaud. Le beurrage avec du nickel pur sur l'acier peut limiter la diffusion du carbone, qui fragilise l'alliage Ni-Cr.
• Nickel / Cuivre : Totalement solubles, mais sensibles à la fissuration à chaud. Un matériau d'apport en alliage de Ni est souvent utilisé.
• Cuivre / Fer : Très peu solubles. Le cuivre liquide peut provoquer des fissures dans l'acier. On utilise un matériau d'apport en Ni ou Ni-Cu (Monel) en limitant la dilution du fer, ou on applique un beurrage sur l'acier.
• Aluminium / Aciers ou Alliages de Cuivre : Très difficiles à souder par fusion à cause des grandes différences de propriétés et de la formation de composés intermétalliques très fragiles (ex: Fe-Al, Cu-Al). Les procédés sans fusion (plaquage par explosion, soudo-brasage) sont souvent préférés.
• Aciers plaqués : Le soudage doit tenir compte de la compatibilité du support et du revêtement. Si compatible, on soude les deux parties successivement. Si incompatible, on utilise un matériau d'apport intermédiaire (couche tampon) ou on élimine le revêtement autour de la zone à souder, puis on le remplace.

Les procédés sans fusion (brasage, plaquage par explosion, ultrasons) sont souvent mieux adaptés pour de nombreux couples de matériaux dissemblables, car ils limitent les échauffements ou la fusion des matériaux de base.