異種(zhong)鋼焊接時(shi)，通(tong)常可能出現下(xia)列形式的裂紋。

1. 近縫區裂紋

  大多數發生在與具(ju)有淬火傾向的(de)(de)高合金馬(ma)氏體鋼或一(yi)般低(di)、中(zhong)合金的(de)(de)珠光體鋼焊(han)接時。近縫區裂紋形態(tai)為(wei)與熔(rong)合線(xian)平行并與熔(rong)合線(xian)略有一(yi)點距離處所出現的(de)(de)裂紋。

  異種鋼焊接(jie)接(jie)頭熔合(he)區的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)與該部位的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)(xing)和組織不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)(xing)有(you)直接(jie)關系(xi)。從微觀上看(kan)，這里存(cun)在著由(you)(you)一種材料A過渡(du)到另一種材料B（或(huo)(huo)(huo)D）的(de)(de)(de)所(suo)有(you)中(zhong)(zhong)間(jian)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)合(he)金(jin)(jin)。在母(mu)(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A、B能形(xing)成(cheng)(cheng)連續(xu)無(wu)限互熔的(de)(de)(de)場合(he)下（此時焊縫(feng)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)D必(bi)屬(shu)(shu)于A、B的(de)(de)(de)二元固溶體），這些(xie)中(zhong)(zhong)間(jian)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)也都屬(shu)(shu)于性(xing)(xing)能良好的(de)(de)(de)固溶合(he)金(jin)(jin)，通常不(bu)會形(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)(lie)紋(wen)。若(ruo)母(mu)(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)(huo)(huo)B）、D兩種成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)構成(cheng)(cheng)復雜的(de)(de)(de)相圖(tu)，其中(zhong)(zhong)存(cun)在著導(dao)致(zhi)裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)硬脆化合(he)物中(zhong)(zhong)間(jian)相，或(huo)(huo)(huo)有(you)可能產生易淬火硬化的(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)，則(ze)在此有(you)萌生裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)可能。不(bu)過，若(ruo)采用(yong)良好的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)措施，使得(de)由(you)(you)焊縫(feng)D到母(mu)(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)(huo)(huo)B）之間(jian)的(de)(de)(de)熔合(he)區過渡(du)層(ceng)比較薄(bo)，特別是其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)(yun)攪拌層(ceng)很(hen)(hen)(hen)薄(bo)時，這種有(you)害組成(cheng)(cheng)相的(de)(de)(de)幾何尺寸極小或(huo)(huo)(huo)甚至根本不(bu)能形(xing)成(cheng)(cheng)，其危害性(xing)(xing)就能大大降低甚至消除(chu)。上述(shu)分(fen)(fen)析沒有(you)考慮母(mu)(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)(huo)(huo)B）與D之間(jian)線脹系(xi)數、彈性(xing)(xing)模量(liang)等(deng)方面的(de)(de)(de)差(cha)異。若(ruo)這種差(cha)異很(hen)(hen)(hen)大，即使過渡(du)層(ceng)很(hen)(hen)(hen)薄(bo)，出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)溫度差(cha)應(ying)力梯度也很(hen)(hen)(hen)大，不(bu)連續(xu)應(ying)力狀態嚴(yan)重，這也有(you)可能導(dao)致(zhi)焊后冷卻過程(cheng)中(zhong)(zhong)出(chu)現(xian)應(ying)力裂(lie)(lie)紋(wen)。

  近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)有可(ke)能形(xing)成(cheng)冷裂紋(wen)，這是因為在(zai)(zai)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)形(xing)成(cheng)硬脆的(de)(de)(de)馬氏體(ti)組織(zhi)(zhi)所(suo)致(zhi)，它的(de)(de)(de)比容增(zeng)大造成(cheng)組織(zhi)(zhi)應(ying)力(li)(li)加(jia)大，導致(zhi)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)出現(xian)微(wei)裂紋(wen)，在(zai)(zai)焊(han)接(jie)應(ying)力(li)(li)作用下，微(wei)裂紋(wen)擴展為宏(hong)觀裂紋(wen)；或者是在(zai)(zai)淬火鋼(gang)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)，由于氫(qing)從焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬中(zhong)(zhong)擴散到近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)并使之飽和，產(chan)生較大的(de)(de)(de)內應(ying)力(li)(li)，增(zeng)加(jia)了(le)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)脆性(xing)而(er)發(fa)生氫(qing)致(zhi)裂紋(wen)。例如鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)-珠光體(ti)鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭，若焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬為穩定的(de)(de)(de)純鐵素(su)體(ti)組織(zhi)(zhi)，由于鐵素(su)體(ti)溶解氫(qing)的(de)(de)(de)能力(li)(li)比奧(ao)氏體(ti)小的(de)(de)(de)多，在(zai)(zai)溶入高溫熔池中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)，絕大部分將流向Ac3溫度(du)以上的(de)(de)(de)珠光體(ti)鋼(gang)焊(han)縫(feng)(feng)一(yi)側(ce)的(de)(de)(de)熱影(ying)響區(qu)(qu)金(jin)屬中(zhong)(zhong)，冷卻過程(cheng)中(zhong)(zhong)就有可(ke)能使氫(qing)來(lai)不及從淬火區(qu)(qu)金(jin)屬中(zhong)(zhong)析出，形(xing)成(cheng)高度(du)過飽和，從而(er)增(zeng)大其(qi)發(fa)生氫(qing)致(zhi)裂紋(wen)的(de)(de)(de)可(ke)能性(xing)。

  在(zai)(zai)異(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接時(shi)，還(huan)可(ke)能由于(yu)熔化金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)的(de)(de)低(di)熔成分向鄰近的(de)(de)固態(tai)金(jin)屬(shu)(shu)晶界(jie)滲(shen)透，形(xing)成低(di)熔液態(tai)金(jin)屬(shu)(shu)層，從而導致(zhi)裂(lie)(lie)紋。例如(ru)，用黃(huang)銅(tong)焊(han)絲釬焊(han)結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)接頭(tou)或者鋼(gang)(gang)(gang)-銅(tong)接頭(tou)時(shi)，特別是(shi)氣焊(han)的(de)(de)條件下，如(ru)果高(gao)溫(wen)停(ting)留時(shi)間過長，有可(ke)能由于(yu)黃(huang)銅(tong)沿著鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)晶界(jie)往母(mu)材(cai)金(jin)屬(shu)(shu)深(shen)處滲(shen)透，導致(zhi)母(mu)材(cai)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)晶界(jie)產生裂(lie)(lie)紋，可(ke)以將其稱為滲(shen)透裂(lie)(lie)紋。還(huan)例如(ru)，在(zai)(zai)焊(han)接碳鋼(gang)(gang)(gang)-奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)接頭(tou)時(shi)，碳鋼(gang)(gang)(gang)坡口部(bu)位(wei)母(mu)材(cai)中(zhong)的(de)(de)低(di)熔點夾(jia)雜物被吸入奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)近縫區，而引起(qi)近縫區中(zhong)出現晶間熱裂(lie)(lie)紋。

2. 焊縫金屬(shu)中的熱裂紋(wen)

  為了使焊(han)接接頭(tou)具有(you)良好的塑(su)性，一(yi)般希望焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬為奧氏體(ti)組(zu)織(zhi)，而此時(shi)恰(qia)恰(qia)最易出(chu)現焊(han)縫(feng)(feng)(feng)中心裂(lie)紋(wen)(wen)。其形成(cheng)機(ji)理(li)與奧氏體(ti)不銹鋼焊(han)接形成(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)一(yi)樣(yang)：在(zai)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)尚未完(wan)全結(jie)晶(jing)之前(qian)，熔(rong)(rong)(rong)(rong)池(chi)中存在(zai)低(di)熔(rong)(rong)(rong)(rong)點液膜，在(zai)結(jie)晶(jing)過程中，熔(rong)(rong)(rong)(rong)池(chi)收(shou)縮焊(han)縫(feng)(feng)(feng)受拉，低(di)熔(rong)(rong)(rong)(rong)點液態薄膜被破壞又得(de)不到補充，就(jiu)形成(cheng)結(jie)晶(jing)裂(lie)紋(wen)(wen)。根據形成(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)的機(ji)理(li)，按(an)照焊(han)接冶(ye)金學基(ji)本(ben)規律進行(xing)(xing)分析，設計出(chu)防止形成(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬化學成(cheng)分，可(ke)以(yi)通過研(yan)制或(huo)選擇焊(han)接材料來進行(xing)(xing)大幅度調控(kong)，來避免焊(han)縫(feng)(feng)(feng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的形成(cheng)；也可(ke)以(yi)依據相同或(huo)類似(si)成(cheng)功的工(gong)程實(shi)例來選擇焊(han)接材料。

3. 焊(han)接接頭中(zhong)殘余(yu)應力引(yin)起(qi)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。