異種鋼焊接時(shi)，通(tong)常(chang)可(ke)能出現下列形(xing)式的裂紋(wen)。

1. 近(jin)縫區裂紋

  大多數發(fa)生在(zai)與具有(you)淬(cui)火(huo)傾向的(de)高合(he)金(jin)馬氏(shi)體鋼或一般低、中(zhong)合(he)金(jin)的(de)珠光體鋼焊接(jie)時。近縫區裂(lie)紋(wen)形態為與熔(rong)合(he)線(xian)平(ping)行并(bing)與熔(rong)合(he)線(xian)略(lve)有(you)一點距離處所出現的(de)裂(lie)紋(wen)。

  異(yi)種(zhong)(zhong)鋼焊(han)接(jie)接(jie)頭熔(rong)合(he)(he)(he)(he)區(qu)的(de)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)與該部位的(de)成(cheng)分(fen)(fen)不均(jun)(jun)勻性(xing)(xing)和(he)組織不均(jun)(jun)勻性(xing)(xing)有(you)(you)直接(jie)關系(xi)。從微觀(guan)上(shang)看，這里(li)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)著(zhu)(zhu)由一(yi)種(zhong)(zhong)材(cai)(cai)料(liao)A過渡(du)到另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)材(cai)(cai)料(liao)B（或(huo)(huo)(huo)D）的(de)所(suo)有(you)(you)中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)(jian)成(cheng)分(fen)(fen)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)。在(zai)(zai)(zai)母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A、B能(neng)形(xing)成(cheng)連續(xu)無(wu)限互熔(rong)的(de)場合(he)(he)(he)(he)下（此(ci)時(shi)焊(han)縫成(cheng)分(fen)(fen)D必屬(shu)于A、B的(de)二元固溶(rong)體(ti)），這些中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)(jian)成(cheng)分(fen)(fen)也(ye)(ye)都(dou)屬(shu)于性(xing)(xing)能(neng)良(liang)好的(de)固溶(rong)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，通常不會形(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)。若(ruo)母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)(huo)(huo)B）、D兩(liang)種(zhong)(zhong)成(cheng)分(fen)(fen)構成(cheng)復(fu)雜(za)的(de)相(xiang)圖，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)存(cun)(cun)在(zai)(zai)(zai)著(zhu)(zhu)導致裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)硬(ying)脆化合(he)(he)(he)(he)物中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)(jian)相(xiang)，或(huo)(huo)(huo)有(you)(you)可(ke)能(neng)產生(sheng)易淬火硬(ying)化的(de)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，則在(zai)(zai)(zai)此(ci)有(you)(you)萌(meng)生(sheng)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)可(ke)能(neng)。不過，若(ruo)采用良(liang)好的(de)工藝措施(shi)，使(shi)得由焊(han)縫D到母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)(huo)(huo)B）之(zhi)間(jian)(jian)的(de)熔(rong)合(he)(he)(he)(he)區(qu)過渡(du)層比較薄(bo)，特別是其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)不均(jun)(jun)勻攪拌(ban)層很薄(bo)時(shi)，這種(zhong)(zhong)有(you)(you)害組成(cheng)相(xiang)的(de)幾何尺寸極小或(huo)(huo)(huo)甚至(zhi)根本不能(neng)形(xing)成(cheng)，其(qi)危害性(xing)(xing)就能(neng)大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低甚至(zhi)消除(chu)。上(shang)述分(fen)(fen)析沒有(you)(you)考慮(lv)母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)(huo)(huo)B）與D之(zhi)間(jian)(jian)線脹系(xi)數、彈性(xing)(xing)模量等方面的(de)差異(yi)。若(ruo)這種(zhong)(zhong)差異(yi)很大(da)(da)，即使(shi)過渡(du)層很薄(bo)，出(chu)現的(de)溫(wen)度差應(ying)力梯度也(ye)(ye)很大(da)(da)，不連續(xu)應(ying)力狀態(tai)嚴(yan)重，這也(ye)(ye)有(you)(you)可(ke)能(neng)導致焊(han)后冷卻(que)過程中(zhong)(zhong)(zhong)出(chu)現應(ying)力裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)。

  近縫(feng)區(qu)(qu)(qu)有(you)可能(neng)(neng)形(xing)(xing)成(cheng)冷(leng)裂紋(wen)，這是(shi)因(yin)為(wei)在(zai)近縫(feng)區(qu)(qu)(qu)形(xing)(xing)成(cheng)硬脆的(de)(de)馬氏體(ti)組(zu)織所致，它的(de)(de)比容增大(da)造成(cheng)組(zu)織應(ying)力加大(da)，導致近縫(feng)區(qu)(qu)(qu)出現微(wei)裂紋(wen)，在(zai)焊(han)接應(ying)力作用下，微(wei)裂紋(wen)擴展為(wei)宏(hong)觀裂紋(wen)；或者是(shi)在(zai)淬(cui)火鋼(gang)(gang)焊(han)縫(feng)的(de)(de)近縫(feng)區(qu)(qu)(qu)，由于(yu)氫(qing)(qing)從(cong)焊(han)縫(feng)金屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)擴散到近縫(feng)區(qu)(qu)(qu)并使(shi)之飽和(he)，產生較(jiao)大(da)的(de)(de)內應(ying)力，增加了近縫(feng)區(qu)(qu)(qu)脆性(xing)而(er)發(fa)(fa)生氫(qing)(qing)致裂紋(wen)。例如鐵素體(ti)不銹鋼(gang)(gang)-珠(zhu)(zhu)光體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)接接頭，若焊(han)縫(feng)金屬(shu)為(wei)穩定的(de)(de)純(chun)鐵素體(ti)組(zu)織，由于(yu)鐵素體(ti)溶(rong)解(jie)氫(qing)(qing)的(de)(de)能(neng)(neng)力比奧氏體(ti)小的(de)(de)多，在(zai)溶(rong)入高溫(wen)熔池中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氫(qing)(qing)，絕大(da)部分將流向Ac3溫(wen)度(du)以上的(de)(de)珠(zhu)(zhu)光體(ti)鋼(gang)(gang)焊(han)縫(feng)一(yi)側的(de)(de)熱影(ying)響區(qu)(qu)(qu)金屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)，冷(leng)卻(que)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)就有(you)可能(neng)(neng)使(shi)氫(qing)(qing)來不及(ji)從(cong)淬(cui)火區(qu)(qu)(qu)金屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)析出，形(xing)(xing)成(cheng)高度(du)過(guo)飽和(he)，從(cong)而(er)增大(da)其(qi)發(fa)(fa)生氫(qing)(qing)致裂紋(wen)的(de)(de)可能(neng)(neng)性(xing)。

  在(zai)異種鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)時(shi)，還可能(neng)由(you)(you)于熔(rong)(rong)化金屬(shu)(shu)中(zhong)的低熔(rong)(rong)成(cheng)分向(xiang)鄰(lin)近的固態金屬(shu)(shu)晶(jing)界滲透，形(xing)成(cheng)低熔(rong)(rong)液態金屬(shu)(shu)層(ceng)，從而導致裂(lie)紋。例(li)如(ru)，用黃銅(tong)焊(han)絲釬焊(han)結(jie)構鋼(gang)(gang)接(jie)頭(tou)或者鋼(gang)(gang)-銅(tong)接(jie)頭(tou)時(shi)，特別是氣焊(han)的條(tiao)件下，如(ru)果高溫停(ting)留時(shi)間(jian)過長(chang)，有(you)可能(neng)由(you)(you)于黃銅(tong)沿著鋼(gang)(gang)的奧(ao)氏體(ti)晶(jing)界往母材金屬(shu)(shu)深處滲透，導致母材金屬(shu)(shu)的晶(jing)界產生裂(lie)紋，可以將其稱為滲透裂(lie)紋。還例(li)如(ru)，在(zai)焊(han)接(jie)碳(tan)鋼(gang)(gang)-奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)接(jie)頭(tou)時(shi)，碳(tan)鋼(gang)(gang)坡(po)口部位母材中(zhong)的低熔(rong)(rong)點(dian)夾(jia)雜物被(bei)吸入奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的近縫區，而引起近縫區中(zhong)出(chu)現晶(jing)間(jian)熱裂(lie)紋。

2. 焊縫金屬中的熱裂紋

  為了使(shi)焊接(jie)接(jie)頭具有(you)良好的(de)塑性(xing)，一般希(xi)望焊縫金屬(shu)為奧氏體組(zu)織，而此時(shi)恰(qia)恰(qia)最(zui)易出現焊縫中(zhong)心裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)。其形(xing)成(cheng)(cheng)機理與奧氏體不銹鋼(gang)焊接(jie)形(xing)成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)一樣(yang)：在(zai)焊縫尚未(wei)完全結(jie)晶之前，熔池中(zhong)存在(zai)低熔點液膜(mo)，在(zai)結(jie)晶過程(cheng)中(zhong)，熔池收縮(suo)焊縫受拉，低熔點液態薄(bo)膜(mo)被破壞又得(de)不到補充，就形(xing)成(cheng)(cheng)結(jie)晶裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)。根據形(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)機理，按照焊接(jie)冶金學基(ji)本規律進行(xing)分析，設(she)計(ji)出防止形(xing)成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)焊縫金屬(shu)化學成(cheng)(cheng)分，可以通過研制或選擇(ze)焊接(jie)材料(liao)來進行(xing)大幅度調(diao)控，來避免焊縫熱裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)；也可以依據相同或類似成(cheng)(cheng)功的(de)工程(cheng)實例來選擇(ze)焊接(jie)材料(liao)。

3. 焊接接頭中殘余應力引起(qi)的裂紋(wen)

  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。