異種鋼焊接時(shi)，通常可(ke)能出現下(xia)列形式的(de)裂紋。

1. 近縫區(qu)裂紋

  大多(duo)數發生(sheng)在與具有(you)淬火(huo)傾向的(de)高(gao)合金馬氏體鋼(gang)或(huo)一(yi)(yi)般低、中合金的(de)珠光(guang)體鋼(gang)焊接時。近縫(feng)區裂紋形態為與熔合線平行并與熔合線略有(you)一(yi)(yi)點距離處所(suo)出現的(de)裂紋。

  異(yi)(yi)種(zhong)鋼焊(han)接接頭熔(rong)合區的(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋(wen)與(yu)該部位(wei)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)不均(jun)勻性(xing)和(he)組織不均(jun)勻性(xing)有(you)(you)(you)直接關系(xi)。從微觀(guan)上(shang)看(kan)，這里存在(zai)著由一種(zhong)材(cai)(cai)(cai)料A過渡到另一種(zhong)材(cai)(cai)(cai)料B（或(huo)D）的(de)(de)(de)(de)所有(you)(you)(you)中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)成(cheng)(cheng)分(fen)合金(jin)(jin)。在(zai)母材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A、B能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)連續(xu)無限互熔(rong)的(de)(de)(de)(de)場合下（此(ci)時(shi)焊(han)縫成(cheng)(cheng)分(fen)D必屬(shu)(shu)于A、B的(de)(de)(de)(de)二元固溶體(ti)），這些中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)成(cheng)(cheng)分(fen)也(ye)都屬(shu)(shu)于性(xing)能(neng)良好的(de)(de)(de)(de)固溶合金(jin)(jin)，通常不會形(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)。若(ruo)母材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)B）、D兩種(zhong)成(cheng)(cheng)分(fen)構成(cheng)(cheng)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)相圖，其(qi)中(zhong)(zhong)存在(zai)著導致(zhi)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)硬脆化合物中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)相，或(huo)有(you)(you)(you)可能(neng)產生(sheng)易(yi)淬(cui)火(huo)硬化的(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin)，則(ze)在(zai)此(ci)有(you)(you)(you)萌生(sheng)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)可能(neng)。不過，若(ruo)采(cai)用良好的(de)(de)(de)(de)工藝(yi)措施，使得由焊(han)縫D到母材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)B）之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)合區過渡層比較薄(bo)，特別是(shi)其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)不均(jun)勻攪拌層很(hen)(hen)薄(bo)時(shi)，這種(zhong)有(you)(you)(you)害(hai)組成(cheng)(cheng)相的(de)(de)(de)(de)幾何尺(chi)寸極小或(huo)甚(shen)至(zhi)根本不能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)，其(qi)危害(hai)性(xing)就能(neng)大(da)大(da)降低(di)甚(shen)至(zhi)消除。上(shang)述分(fen)析沒有(you)(you)(you)考慮母材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)B）與(yu)D之間(jian)(jian)線脹(zhang)系(xi)數(shu)、彈性(xing)模量等(deng)方面的(de)(de)(de)(de)差異(yi)(yi)。若(ruo)這種(zhong)差異(yi)(yi)很(hen)(hen)大(da)，即(ji)使過渡層很(hen)(hen)薄(bo)，出現的(de)(de)(de)(de)溫度(du)差應(ying)力(li)梯度(du)也(ye)很(hen)(hen)大(da)，不連續(xu)應(ying)力(li)狀態嚴重(zhong)，這也(ye)有(you)(you)(you)可能(neng)導致(zhi)焊(han)后冷卻(que)過程中(zhong)(zhong)出現應(ying)力(li)裂(lie)紋(wen)。

  近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)有可(ke)能(neng)形成冷裂紋，這是因為(wei)在近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)形成硬脆的(de)(de)(de)(de)(de)馬氏體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)所致(zhi)，它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)比容增大造成組織(zhi)(zhi)應(ying)力加大，導致(zhi)近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)出現微裂紋，在焊接(jie)應(ying)力作用下，微裂紋擴展(zhan)為(wei)宏觀裂紋；或者是在淬火(huo)鋼(gang)(gang)焊縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)，由于氫從(cong)焊縫(feng)(feng)金(jin)屬中(zhong)擴散到近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)并使之(zhi)飽和，產(chan)生(sheng)較大的(de)(de)(de)(de)(de)內(nei)應(ying)力，增加了近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)脆性而發(fa)生(sheng)氫致(zhi)裂紋。例如鐵素體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)-珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)焊接(jie)接(jie)頭，若焊縫(feng)(feng)金(jin)屬為(wei)穩定的(de)(de)(de)(de)(de)純鐵素體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)，由于鐵素體(ti)(ti)溶(rong)解氫的(de)(de)(de)(de)(de)能(neng)力比奧氏體(ti)(ti)小的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)，在溶(rong)入(ru)高(gao)(gao)溫(wen)熔池(chi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)氫，絕大部分將(jiang)流向Ac3溫(wen)度以上的(de)(de)(de)(de)(de)珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)焊縫(feng)(feng)一側(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)熱影(ying)響區(qu)金(jin)屬中(zhong)，冷卻過程中(zhong)就有可(ke)能(neng)使氫來不及從(cong)淬火(huo)區(qu)金(jin)屬中(zhong)析出，形成高(gao)(gao)度過飽和，從(cong)而增大其發(fa)生(sheng)氫致(zhi)裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性。

  在異種鋼(gang)(gang)(gang)焊接(jie)時，還可能由于熔化金(jin)屬(shu)中的(de)(de)(de)低(di)熔成分向鄰近的(de)(de)(de)固(gu)態金(jin)屬(shu)晶界滲(shen)透，形成低(di)熔液態金(jin)屬(shu)層，從而導(dao)致(zhi)裂(lie)紋。例如，用(yong)黃(huang)銅(tong)焊絲釬(han)焊結(jie)構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)頭(tou)或者鋼(gang)(gang)(gang)-銅(tong)接(jie)頭(tou)時，特別(bie)是氣焊的(de)(de)(de)條件下，如果高溫停(ting)留時間過長，有可能由于黃(huang)銅(tong)沿(yan)著鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體晶界往母(mu)材(cai)金(jin)屬(shu)深處滲(shen)透，導(dao)致(zhi)母(mu)材(cai)金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)晶界產生(sheng)裂(lie)紋，可以將其稱為滲(shen)透裂(lie)紋。還例如，在焊接(jie)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)-奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)頭(tou)時，碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)坡口部位母(mu)材(cai)中的(de)(de)(de)低(di)熔點夾雜物被吸(xi)入奧(ao)(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)近縫(feng)區(qu)，而引起近縫(feng)區(qu)中出現(xian)晶間熱裂(lie)紋。

2. 焊縫(feng)金(jin)屬中(zhong)的(de)熱裂(lie)紋(wen)

  為(wei)了使(shi)焊(han)(han)(han)接接頭(tou)具有(you)良好的(de)塑性，一般希望焊(han)(han)(han)縫金屬為(wei)奧氏體組織(zhi)，而此時(shi)恰恰最易出現焊(han)(han)(han)縫中(zhong)心裂紋(wen)。其形(xing)成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理(li)與奧氏體不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接形(xing)成(cheng)(cheng)熱(re)裂紋(wen)一樣：在(zai)焊(han)(han)(han)縫尚未完(wan)全結(jie)(jie)晶(jing)之前(qian)，熔(rong)池中(zhong)存在(zai)低熔(rong)點液膜(mo)，在(zai)結(jie)(jie)晶(jing)過程(cheng)(cheng)中(zhong)，熔(rong)池收(shou)縮焊(han)(han)(han)縫受拉(la)，低熔(rong)點液態薄膜(mo)被破壞(huai)又得不到補充，就形(xing)成(cheng)(cheng)結(jie)(jie)晶(jing)裂紋(wen)。根據形(xing)成(cheng)(cheng)裂紋(wen)的(de)機(ji)(ji)理(li)，按照(zhao)焊(han)(han)(han)接冶金學基(ji)本規律進行分析，設計出防止形(xing)成(cheng)(cheng)熱(re)裂紋(wen)的(de)焊(han)(han)(han)縫金屬化學成(cheng)(cheng)分，可以通(tong)過研制或選擇焊(han)(han)(han)接材料(liao)來(lai)進行大幅(fu)度調控，來(lai)避免焊(han)(han)(han)縫熱(re)裂紋(wen)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)；也可以依據相同或類似成(cheng)(cheng)功的(de)工(gong)程(cheng)(cheng)實例來(lai)選擇焊(han)(han)(han)接材料(liao)。

3. 焊接(jie)接(jie)頭中殘(can)余應力引起的裂紋

  異種鋼焊接時由于兩種母材金屬熱物理性能不同，在不同材料的各個部分，焊接溫度場分布不對稱，也可能造成的裂紋。例如，珠光體鋼和奧氏體型不銹鋼在20～600℃溫度范圍內線脹系數為（13.5～14.5）×10^-6／℃和（16.5～18.5）×10^-6／℃，焊后焊接接頭必然會出現較大的殘余應力，在奧氏體焊縫一側承受拉應力，而在珠光體鋼焊縫一側承受壓應力，即使通過焊后熱處理也不能改變其應力分布的特征，僅僅會使殘余應力重新分布。如果上述異種鋼焊接接頭在高溫下運行還會產生很大的熱應力，尤其是在周期性加熱和冷卻的工作條件下服役，焊接接頭又要承受嚴重的熱交變應力，會在珠光體鋼一側的熔合區中產生熱疲勞裂紋，并沿脫碳層擴散，導致焊接接頭在短期內破壞。