在動力裝置、石油化工和造紙設備中，有許多焊接結構是奧氏體不銹鋼與珠光體鋼焊接而成的。奧氏體型不銹鋼用于容器、罐體結構內壁接觸腐蝕介質或耐高溫的部位，常用的材質有Cr18Ni9系列和Cr23Ni13系列；珠光體鋼則用于其余要求不苛刻的部位，其材質有低碳鋼、低合金鋼、鉻鉬熱穩定性鋼等。使用這種焊接結構能節省大量的不銹鋼材料，大大降低設備的成本，所以得到廣泛采用。
異(yi)(yi)種(zhong)鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，每一種(zhong)（側）母材(cai)受到(dao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱循環(huan)而(er)發生的(de)(de)(de)(de)組織轉(zhuan)變以及隨之可(ke)能出現的(de)(de)(de)(de)各種(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)問題，如淬火硬化、退火或(huo)回火軟化、冷裂(lie)紋、再熱裂(lie)紋、液化裂(lie)紋等，都(dou)和同(tong)種(zhong)材(cai)料焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)時基本(ben)相同(tong)，因(yin)(yin)此在此不(bu)再重(zhong)復。以下所要討論的(de)(de)(de)(de)異(yi)(yi)種(zhong)鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性問題只(zhi)是集中(zhong)于焊(han)(han)(han)縫和熔合區。因(yin)(yin)為(wei)這里的(de)(de)(de)(de)金屬成分(fen)組成十分(fen)復雜(za)，受到(dao)兩(liang)種(zhong)不(bu)同(tong)成分(fen)的(de)(de)(de)(de)母材(cai)和第三種(zhong)成分(fen)的(de)(de)(de)(de)填充材(cai)料的(de)(de)(de)(de)共同(tong)制約，且(qie)又受到(dao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)的(de)(de)(de)(de)強烈(lie)影(ying)響。
1. 焊縫的成分、相組(zu)成及(ji)其調控
奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼（A）與珠光體(ti)鋼（B）焊(han)接時，焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)平(ping)均(jun)成分(fen)由兩(liang)種(zhong)不同類型的母(mu)材(cai)(cai)（A和B）同填(tian)充(chong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)（C）混合(he)所組成。由于(yu)珠光體(ti)鋼中不含有或僅含有少(shao)量的合(he)金(jin)(jin)元素，若它溶(rong)入焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的份額增大，則會(hui)沖淡(dan)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的合(he)金(jin)(jin)濃度，從而改變焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的化學成分(fen)和組織狀態，這種(zhong)現(xian)象(xiang)稱(cheng)為母(mu)材(cai)(cai)對焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的稀(xi)釋作用。
對于奧氏體(ti)型(xing)不銹鋼與珠光(guang)體(ti)鋼的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)，希望(wang)母材在焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬中(zhong)所(suo)占比(bi)(bi)例要(yao)小，即(ji)稀釋(shi)度(du)小一些(xie)而且要(yao)求熔合比(bi)(bi)穩定，其目的(de)是減少焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)裂紋，保證(zheng)焊(han)(han)(han)接接頭的(de)性能(neng)。影響焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)稀釋(shi)程(cheng)度(du)的(de)因素很多，有(you)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)形狀、焊(han)(han)(han)接電流(liu)、電弧電壓、焊(han)(han)(han)接速(su)度(du)等(deng)。焊(han)(han)(han)接方(fang)法不同對焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)稀釋(shi)程(cheng)度(du)影響很大，圖5-3所(suo)示列出(chu)了幾種焊(han)(han)(han)接方(fang)法可(ke)獲得熔合比(bi)(bi)的(de)范圍。
在(zai)Q235鋼(gang)與(yu)12Cr18Ni9 不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬中(zhong)，如(ru)果(guo)(guo)由(you)于焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)過分稀釋(shi)，可(ke)使焊(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)熔合比（％）奧氏體(ti)形(xing)成(cheng)元素(su)不(bu)(bu)足(zu)，結果(guo)(guo)在(zai)焊(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)出(chu)現(xian)馬氏圖5-3 焊(han)(han)接方(fang)法對(dui)熔合比的(de)(de)影響體(ti)組織，使焊(han)(han)接接頭的(de)(de)脆性增(zeng)大，導致(zhi)焊(han)(han)接接頭形(xing)成(cheng)裂紋(wen)。可(ke)以借助于圖5-4不(bu)(bu)銹鋼(gang)（舍夫勒）組織圖來討(tao)論分析，首先將鋼(gang)的(de)(de)各合金元素(su)含量按下列公式折算成(cheng)鉻(ge)當(dang)(dang)量和鎳當(dang)(dang)量：鉻(ge)當(dang)(dang)量Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳當(dang)(dang)量Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再在(zai)圖5-4找出(chu)相(xiang)應的(de)(de)點，即可(ke)知該(gai)鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)正常冷卻組織中(zhong)的(de)(de)相(xiang)組成(cheng)。
例如，12Cr18Ni9鋼與Q235鋼沒(mei)有焊(han)(han)(han)接以前，經過鉻當量和鎳當量的(de)計算，見(jian)表5-3。分別為(wei)圖5-4中的(de)a、b兩點(dian)，如果不加填充金屬(shu)進行鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)，假定這兩種金屬(shu)熔入焊(han)(han)(han)道的(de)中比(bi)例各(ge)為(wei)一(yi)(yi)半，其熔合比(bi)分別是(shi)50％，則在圖5-4中可(ke)找到對應的(de)f點(dian)。從圖中可(ke)以看(kan)出f點(dian)所處焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)的(de)位置為(wei)馬氏體組織。眾所周知，馬氏體組織是(shi)一(yi)(yi)個又脆(cui)又硬(ying)的(de)組織，容易使焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)產生裂紋。
采(cai)用焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)，對(dui)常用的(de)(de)(de)(de)(de)幾種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)熔敷(fu)金屬(shu)進行(xing)過鉻(ge)(ge)和鎳當(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)計算，計算結果見表5-4。首先選用不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)牌號(hao)A102（E308型(xing)）作為(wei)(wei)填(tian)充金屬(shu)，其鉻(ge)(ge)、鎳當(dang)量(liang)(liang)對(dui)應于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)c點(dian)(dian)(dian)。此焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)這兩(liang)(liang)(liang)種材(cai)(cai)料時(shi)，假定這兩(liang)(liang)(liang)種母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)熔入焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)中(zhong)數(shu)(shu)(shu)量(liang)(liang)相(xiang)同，即兩(liang)(liang)(liang)種母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)混合熔化(hua)后鉻(ge)(ge)和鎳當(dang)量(liang)(liang)仍為(wei)(wei)原(yuan)來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)f點(dian)(dian)(dian)，則(ze)當(dang)母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熔合比(bi)(bi)發生變化(hua)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和鎳當(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)(shu)沿fc線(xian)段(duan)各(ge)(ge)點(dian)(dian)(dian)移動而變化(hua)。當(dang)母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)熔合比(bi)(bi)為(wei)(wei)40％時(shi)，即兩(liang)(liang)(liang)種母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)各(ge)(ge)占20％的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)(shu)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳當(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)(shu)相(xiang)當(dang)于g點(dian)(dian)(dian)；當(dang)母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熔合比(bi)(bi)為(wei)(wei)30％時(shi)為(wei)(wei)h點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組(zu)(zu)織為(wei)(wei)奧氏體＋馬氏體，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭仍有形成裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)可能。在完全(quan)相(xiang)同和條(tiao)(tiao)件(jian)下，若改變焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)熔敷(fu)金屬(shu)成分(fen)，用A307牌號(hao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)（即E309型(xing)）進行(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)熔敷(fu)金屬(shu)鉻(ge)(ge)和鎳當(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)d點(dian)(dian)(dian)。如果母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熔合比(bi)(bi)為(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和鎳當(dang)量(liang)(liang)相(xiang)當(dang)于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)i點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)接(jie)近為(wei)(wei)全(quan)部奧氏體組(zu)(zu)織，也有可能產生裂(lie)紋；若熔合比(bi)(bi)為(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和鎳當(dang)量(liang)(liang)相(xiang)當(dang)于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)j點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)含(han)有體積分(fen)數(shu)(shu)(shu)為(wei)(wei)2％的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體的(de)(de)(de)(de)(de)奧氏體組(zu)(zu)織，對(dui)抗(kang)裂(lie)性(xing)和耐蝕性(xing)都是有利的(de)(de)(de)(de)(de)。若采(cai)用A407焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)（E310型(xing)）施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)熔敷(fu)金屬(shu)鉻(ge)(ge)和鎳當(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)e點(dian)(dian)(dian)，如果母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)熔合比(bi)(bi)仍為(wei)(wei)30％～40％（即焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)位于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)fe線(xian)段(duan)中(zhong)k、l兩(liang)(liang)(liang)點(dian)(dian)(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)為(wei)(wei)單相(xiang)奧氏體組(zu)(zu)織，也易使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭產生裂(lie)紋。
這三(san)種不同牌號的不銹鋼(gang)焊條(tiao)，其焊條(tiao)熔敷金屬(shu)的鉻鎳當量(liang)見表(biao)5-4。
綜上(shang)分析，焊(han)(han)接12Cr18Ni9不銹鋼與(yu)Q235鋼時，若不加填充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或用(yong)焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)采用(yong)A102焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)時，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不可(ke)避免地要出現脆硬的馬氏(shi)(shi)體組織(zhi)(zhi)(zhi)，導致焊(han)(han)縫(feng)產生裂(lie)紋(wen)。用(yong)A307焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)時，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的熔合(he)比(bi)要控(kong)制在30％以(yi)(yi)下，才能(neng)獲得(de)較為理想奧氏(shi)(shi)體＋鐵素體雙(shuang)相組織(zhi)(zhi)(zhi)。用(yong)A407焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)組織(zhi)(zhi)(zhi)為單相奧氏(shi)(shi)體組織(zhi)(zhi)(zhi)，焊(han)(han)接接頭也有形(xing)成(cheng)熱裂(lie)紋(wen)的傾(qing)向。根據以(yi)(yi)上(shang)分析可(ke)知，由于珠光體鋼的稀釋作(zuo)用(yong)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)成(cheng)分和(he)(he)組織(zhi)(zhi)(zhi)會(hui)發生很大(da)變化。但是通過焊(han)(han)接方法(fa)和(he)(he)焊(han)(han)接材料的選擇以(yi)(yi)及對母材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔合(he)比(bi)的控(kong)制，可(ke)以(yi)(yi)在相當寬的范圍內調整焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的成(cheng)分和(he)(he)組織(zhi)(zhi)(zhi)。
2. 焊縫邊緣的成分過渡(du)層
焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬熔池(chi)邊緣，金(jin)屬在(zai)(zai)液態持(chi)續(xu)時間最短(duan)，溫度(du)(du)(du)也較(jiao)熔池(chi)中部低，液體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)金(jin)屬流(liu)動性較(jiao)差，容(rong)易結晶形(xing)(xing)成固(gu)態。由于珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)一(yi)(yi)側與(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料的(de)(de)(de)化學成分(fen)和(he)填充(chong)金(jin)屬不能充(chong)分(fen)混合，在(zai)(zai)此側的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬中珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)所占份額增大，且(qie)越靠近熔合線(xian)稀釋(shi)程度(du)(du)(du)就(jiu)越大。而(er)在(zai)(zai)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬熔池(chi)中心(xin)，其稀釋(shi)程度(du)(du)(du)就(jiu)小(xiao)。這樣，在(zai)(zai)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)與(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時，相鄰(lin)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)一(yi)(yi)側熔合線(xian)的(de)(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)中存(cun)在(zai)(zai)一(yi)(yi)個成分(fen)梯度(du)(du)(du)很(hen)大的(de)(de)(de)過渡層(ceng)。在(zai)(zai)過渡層(ceng)中存(cun)在(zai)(zai)一(yi)(yi)層(ceng)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)組織，硬度(du)(du)(du)很(hen)高，形(xing)(xing)成一(yi)(yi)個高硬度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)(ti)脆性層(ceng)，有可(ke)能使熔合區(qu)遭到破(po)壞，降低了焊(han)(han)接(jie)(jie)結構的(de)(de)(de)可(ke)靠性。
過(guo)(guo)渡(du)(du)層(ceng)(ceng)的(de)形成與焊(han)(han)接(jie)參數有很大(da)關(guan)系(xi)：當選(xuan)用(yong)大(da)的(de)熱(re)輸入(ru)進行焊(han)(han)接(jie)時(shi)，焊(han)(han)接(jie)電流(liu)很大(da)，焊(han)(han)接(jie)速(su)度慢，焊(han)(han)縫金屬熔池(chi)(chi)邊緣(yuan)高(gao)溫停留(liu)時(shi)間(jian)延(yan)長(chang)。增加熔池(chi)(chi)邊緣(yuan)高(gao)溫停留(liu)時(shi)間(jian)，有助于(yu)增加熔池(chi)(chi)邊緣(yuan)液態金屬的(de)流(liu)動性(xing)(xing)和拌攪作用(yong)，使過(guo)(guo)渡(du)(du)層(ceng)(ceng)的(de)寬度減小。同(tong)時(shi)馬氏體脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)與過(guo)(guo)渡(du)(du)層(ceng)(ceng)里(li)含鎳(nie)量有關(guan)：當過(guo)(guo)渡(du)(du)層(ceng)(ceng)中(zhong)w（Ni）低于(yu)5％～6％時(shi)，將產生馬氏體組(zu)織如圖5-5所示。從圖中(zhong)可以看出(chu)，脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)寬度B與焊(han)(han)縫中(zhong)鎳(nie)含量成反比(bi)。當填充(chong)金屬選(xuan)用(yong)H08Cr21Ni10時(shi)，脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)寬度為B1，是比(bi)較大(da)的(de)；當采用(yong)Cr15Ni25Mo6 填充(chong)金屬時(shi)，此時(shi)脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)寬度縮小到B3；當使用(yong)鎳(nie)基焊(han)(han)接(jie)材料時(shi)，脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)將會完全消失。
3. 熔(rong)合區(qu)的(de)碳擴散
奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)銹鋼(gang)與珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)焊(han)(han)成焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭，在焊(han)(han)后熱處理(li)或(huo)高溫運(yun)行服(fu)役(yi)時，其熔合區附(fu)近會(hui)發生碳(tan)(tan)(tan)由(you)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)母材向奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)擴(kuo)散。在碳(tan)(tan)(tan)化物形(xing)成元素含量低的(de)珠(zhu)光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)一(yi)側產(chan)(chan)生脫碳(tan)(tan)(tan)層，而(er)相鄰的(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)一(yi)側產(chan)(chan)生增碳(tan)(tan)(tan)層。
碳(tan)擴(kuo)散的(de)(de)結果(guo)，熔合區的(de)(de)珠(zhu)光體(ti)組織由于(yu)碳(tan)含量降低(di)而轉變為鐵素體(ti)組織導致軟(ruan)(ruan)化，且在(zai)高(gao)溫的(de)(de)長時(shi)間作用下，鐵素體(ti)晶粒還(huan)會顯著地長大(da)；同時(shi)增碳(tan)層中(zhong)的(de)(de)碳(tan)化物也(ye)變得粗大(da)，硬度非常高(gao)。焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)在(zai)這種(zhong)軟(ruan)(ruan)硬交接(jie)(jie)(jie)層的(de)(de)抗(kang)蠕(ru)(ru)變性能(neng)大(da)大(da)降低(di)，在(zai)高(gao)溫下長時(shi)間服役，交接(jie)(jie)(jie)處會出現(xian)蠕(ru)(ru)變孔洞(dong)并(bing)逐漸發展成為顯微(wei)裂紋，最后導致焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)斷裂失效(xiao)。
此外，若提高奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)與珠光體鋼(gang)(gang)焊(han)縫中(zhong)的鎳(nie)含量(liang)，就可以減輕碳(tan)從珠光體鋼(gang)(gang)母材向奧(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)的擴散(san)遷移(yi)。若選用鎳(nie)基合金(jin)作為填(tian)充金(jin)屬(shu)，這種碳(tan)的擴散(san)遷移(yi)就不(bu)存在(zai)。
4. 熔合區的(de)熱應力(li)
焊態(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)接(jie)頭通常都(dou)存很大的(de)(de)(de)(de)(de)殘余(yu)應(ying)力，焊縫及(ji)其(qi)附近的(de)(de)(de)(de)(de)金屬處于(yu)拉應(ying)力狀態(tai)，其(qi)余(yu)部分的(de)(de)(de)(de)(de)金屬受到壓應(ying)力的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)。然而在(zai)異(yi)種(zhong)鋼(gang)接(jie)頭中，由于(yu)奧(ao)氏體不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)線脹系(xi)數比珠(zhu)光(guang)(guang)體鋼(gang)大，從而導致焊接(jie)接(jie)頭殘余(yu)應(ying)力增大。這(zhe)樣(yang)，異(yi)種(zhong)鋼(gang)接(jie)頭在(zai)高溫下(xia)長時間運行(xing)期間，更(geng)突出的(de)(de)(de)(de)(de)表現在(zai)運行(xing)溫度(du)波動(dong)（特別是開、停車）時，焊接(jie)接(jie)頭處于(yu)熱疲勞狀態(tai)。如果采用(yong)鎳基(ji)合金作為填充材料，由于(yu)鎳基(ji)合金的(de)(de)(de)(de)(de)熱脹系(xi)數與(yu)珠(zhu)光(guang)(guang)體鋼(gang)相(xiang)近，在(zai)珠(zhu)光(guang)(guang)體鋼(gang)母材一側，焊接(jie)殘余(yu)應(ying)力就可能(neng)減少(shao)。
根據以(yi)上(shang)分析可見，以(yi)奧氏體(ti)不銹鋼為填充金屬(shu)焊接奧氏體(ti)-珠光體(ti)異種材料副時，成分不均勻所(suo)導致(zhi)的脆性過渡層、碳(tan)擴散問題以(yi)及膨脹系數所(suo)導致(zhi)的溫(wen)度(du)差應力和變溫(wen)疲勞(lao)問題均發生(sheng)在珠光體(ti)鋼一側(ce)焊縫的熔合區，因而(er)成為矛盾的焦點(dian)。大量的失(shi)效案(an)例均證明了(le)這一點(dian)。
5. 延(yan)遲(chi)紋
氫在不同的組織中，其溶解度和擴散系數也不同且與溫度有關。例如，當溫度為500℃時，氫在奧氏體組中溶解度為4cm3／100g，而在鐵素體組織中為0.75cm3／100g；在溫度為100℃時，氫在奧氏體組織中溶解度降到0.9cm3／100g；而在鐵素體組織中的溶解度只有0.2cm3／100g。氫在奧氏體的擴散率可比其在鐵素體中小二、三個數量級。在異種金屬焊接時珠光體鋼一側的熔合線區，奧氏體焊縫中大量過飽和氫不易直接向大氣逸出，而是向擴散系數大得多的珠光體鋼中擴散，造成珠光體鋼中擴散氫的聚集，從而為延遲裂紋創造了條件。因此，異種鋼焊接接頭珠光體鋼的冷裂紋的傾向應當比同種鋼焊接時更為嚴重，特別是當成分過渡區中有較厚的馬氏體脆性層時尤為突出。
