В работе представлены результаты металлографических и микрорентгеноспектральных исследований неразъёмных соединений разнородных материалов молибден–нержавеющая сталь, полученных с использованием радиационного нагрева в вакууме и припоя системы медь–марганец–никель. Изучено влияние температурного режима пайки на формирование соединений и структурообразование паяных швов. Показано, что при пайке плоских нахлёсточных соединений молибден–нержавеющая сталь при температуре 1100°C формируются плотные паяные швы, наблюдается диспергация основного металла (нержавеющей стали). Установлено, что структурными составляющими паяного шва являются твёрдый раствор на основе меди и диспергированные частицы нержавеющей стали (размером около 20 мкм). Локальным микрорентгеноспектральным анализом установлено, что при вакуумной пайке происходит обогащение металла паяного шва составляющими элементами основного материала. Протекание диффузионных процессов на межфазной границе молибден–припой приводит к образованию диффузионного слоя (толщиной около 2 мкм), который выделяется в виде непрерывной полосы вдоль паяного шва со стороны молибдена. Снижение температуры пайки до 1084°C позволяет избежать диспергации основного металла и обеспечивает формирование плотных однородных паяных швов, состоящих из твёрдого раствора на основе меди и незначительного количества единичных частиц, обогащённых железом и другими составляющими элементами нержавеющей стали. Ширина диффузионного слоя уменьшается до 0,9–1,4 мкм, но соотношение концентраций химических элементов сохраняется прежним. На некоторых участках наблюдается проникновение припоя по границам зёрен основного металла — нержавеющей стали.