異種(zhong)鋼焊(han)接時，通常可能出現下列形(xing)式的(de)裂紋。

1. 近縫區裂(lie)紋

  大多數發生在與具(ju)有淬火傾(qing)向的高合金馬氏體鋼(gang)或一般低、中合金的珠(zhu)光體鋼(gang)焊(han)接(jie)時。近(jin)縫區(qu)裂(lie)紋形態為與熔(rong)合線平行(xing)并(bing)與熔(rong)合線略有一點距離處所(suo)出現(xian)的裂(lie)紋。

  異(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)鋼焊(han)(han)接接頭熔(rong)合(he)(he)區的(de)(de)(de)裂紋(wen)與(yu)該部位的(de)(de)(de)成(cheng)分不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性和組(zu)織(zhi)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性有(you)(you)直接關系。從微(wei)觀上看，這(zhe)里存(cun)在(zai)著(zhu)由一種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)材(cai)料A過(guo)渡到另一種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)材(cai)料B（或(huo)(huo)D）的(de)(de)(de)所有(you)(you)中(zhong)間(jian)成(cheng)分合(he)(he)金。在(zai)母(mu)材(cai)金屬(shu)(shu)A、B能(neng)(neng)形(xing)成(cheng)連續無限互熔(rong)的(de)(de)(de)場合(he)(he)下（此(ci)時(shi)(shi)焊(han)(han)縫(feng)成(cheng)分D必屬(shu)(shu)于(yu)A、B的(de)(de)(de)二元固溶體），這(zhe)些中(zhong)間(jian)成(cheng)分也都屬(shu)(shu)于(yu)性能(neng)(neng)良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)固溶合(he)(he)金，通常不(bu)(bu)會(hui)形(xing)成(cheng)裂紋(wen)。若(ruo)母(mu)材(cai)金屬(shu)(shu)A（或(huo)(huo)B）、D兩種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)成(cheng)分構成(cheng)復雜的(de)(de)(de)相圖(tu)，其(qi)中(zhong)存(cun)在(zai)著(zhu)導(dao)致裂紋(wen)的(de)(de)(de)硬脆化合(he)(he)物中(zhong)間(jian)相，或(huo)(huo)有(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)產生易(yi)淬火(huo)硬化的(de)(de)(de)合(he)(he)金，則在(zai)此(ci)有(you)(you)萌生裂紋(wen)的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)。不(bu)(bu)過(guo)，若(ruo)采用良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)(de)工藝措施，使(shi)得由焊(han)(han)縫(feng)D到母(mu)材(cai)金屬(shu)(shu)A（或(huo)(huo)B）之間(jian)的(de)(de)(de)熔(rong)合(he)(he)區過(guo)渡層(ceng)比較薄(bo)，特(te)別(bie)是(shi)其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)攪拌層(ceng)很薄(bo)時(shi)(shi)，這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)有(you)(you)害(hai)組(zu)成(cheng)相的(de)(de)(de)幾何尺寸極小或(huo)(huo)甚(shen)至根本不(bu)(bu)能(neng)(neng)形(xing)成(cheng)，其(qi)危害(hai)性就能(neng)(neng)大(da)大(da)降低甚(shen)至消除。上述分析沒有(you)(you)考慮母(mu)材(cai)金屬(shu)(shu)A（或(huo)(huo)B）與(yu)D之間(jian)線脹系數(shu)、彈性模量等方面的(de)(de)(de)差異(yi)。若(ruo)這(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)差異(yi)很大(da)，即使(shi)過(guo)渡層(ceng)很薄(bo)，出現(xian)的(de)(de)(de)溫(wen)度差應力(li)梯度也很大(da)，不(bu)(bu)連續應力(li)狀態嚴重，這(zhe)也有(you)(you)可(ke)能(neng)(neng)導(dao)致焊(han)(han)后(hou)冷卻(que)過(guo)程中(zhong)出現(xian)應力(li)裂紋(wen)。

  近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)有(you)可(ke)能(neng)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)冷(leng)裂(lie)紋，這是因(yin)為在近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)硬脆(cui)(cui)的(de)(de)(de)馬氏體(ti)組織所致(zhi)，它的(de)(de)(de)比(bi)容增(zeng)大造成(cheng)(cheng)組織應(ying)力(li)加(jia)大，導致(zhi)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)出現微裂(lie)紋，在焊(han)(han)(han)接(jie)應(ying)力(li)作(zuo)用下，微裂(lie)紋擴展為宏觀裂(lie)紋；或(huo)者是在淬火鋼焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)，由于氫(qing)(qing)從焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬中(zhong)擴散到(dao)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)并使之(zhi)飽和，產生較大的(de)(de)(de)內(nei)應(ying)力(li)，增(zeng)加(jia)了近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)脆(cui)(cui)性而(er)發生氫(qing)(qing)致(zhi)裂(lie)紋。例如鐵(tie)素體(ti)不銹鋼-珠(zhu)光體(ti)鋼的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)，若(ruo)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬為穩定的(de)(de)(de)純鐵(tie)素體(ti)組織，由于鐵(tie)素體(ti)溶解(jie)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)比(bi)奧氏體(ti)小的(de)(de)(de)多，在溶入高溫熔池中(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)(qing)，絕(jue)大部分將(jiang)流向Ac3溫度以上的(de)(de)(de)珠(zhu)光體(ti)鋼焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)一(yi)側的(de)(de)(de)熱影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)金屬中(zhong)，冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)就有(you)可(ke)能(neng)使氫(qing)(qing)來不及(ji)從淬火區(qu)(qu)(qu)金屬中(zhong)析(xi)出，形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)高度過(guo)飽和，從而(er)增(zeng)大其(qi)發生氫(qing)(qing)致(zhi)裂(lie)紋的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性。

  在(zai)異種鋼焊(han)(han)接(jie)時，還可能由于熔(rong)化金屬(shu)(shu)中的(de)(de)(de)低熔(rong)成分向鄰近(jin)的(de)(de)(de)固態金屬(shu)(shu)晶(jing)界(jie)滲透(tou)，形成低熔(rong)液態金屬(shu)(shu)層(ceng)，從而導(dao)致裂(lie)紋。例(li)如(ru)，用黃銅焊(han)(han)絲(si)釬焊(han)(han)結構鋼接(jie)頭或者(zhe)鋼-銅接(jie)頭時，特別是氣焊(han)(han)的(de)(de)(de)條件下，如(ru)果高(gao)溫停留時間過(guo)長，有(you)可能由于黃銅沿著鋼的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)晶(jing)界(jie)往母材金屬(shu)(shu)深處(chu)滲透(tou)，導(dao)致母材金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)產(chan)生裂(lie)紋，可以將其稱(cheng)為滲透(tou)裂(lie)紋。還例(li)如(ru)，在(zai)焊(han)(han)接(jie)碳鋼-奧氏(shi)體(ti)不銹鋼接(jie)頭時，碳鋼坡口部位母材中的(de)(de)(de)低熔(rong)點夾雜物被吸入奧氏(shi)體(ti)不銹鋼的(de)(de)(de)近(jin)縫區(qu)，而引(yin)起近(jin)縫區(qu)中出(chu)現晶(jing)間熱裂(lie)紋。

2. 焊縫金屬中的熱(re)裂(lie)紋

  為(wei)了使焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭具有良好的塑性，一般希望焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)為(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體組織，而此(ci)時恰恰最易出現焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)心(xin)裂紋(wen)(wen)。其(qi)形成(cheng)(cheng)機理與奧(ao)氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)形成(cheng)(cheng)熱裂紋(wen)(wen)一樣：在(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)尚未完全結晶之前，熔(rong)池中(zhong)存在(zai)低(di)熔(rong)點液(ye)膜，在(zai)結晶過程中(zhong)，熔(rong)池收縮焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)受拉，低(di)熔(rong)點液(ye)態薄膜被破壞(huai)又得不(bu)到補(bu)充，就(jiu)形成(cheng)(cheng)結晶裂紋(wen)(wen)。根據形成(cheng)(cheng)裂紋(wen)(wen)的機理，按(an)照焊(han)(han)(han)(han)接(jie)冶金(jin)學基本規律進行(xing)分(fen)析，設計出防止形成(cheng)(cheng)熱裂紋(wen)(wen)的焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)化學成(cheng)(cheng)分(fen)，可以通過研制或(huo)選(xuan)擇焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材料來(lai)進行(xing)大幅(fu)度調控，來(lai)避(bi)免焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熱裂紋(wen)(wen)的形成(cheng)(cheng)；也可以依(yi)據相同或(huo)類似成(cheng)(cheng)功的工程實例來(lai)選(xuan)擇焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材料。

3. 焊接(jie)接(jie)頭中(zhong)殘余應力引起的裂紋

  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。