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(shi)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(gang)材料，大大降低設備的成本，所以得到廣泛采用。
異種(zhong)(zhong)鋼焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，每(mei)一種(zhong)(zhong)（側）母材(cai)受到焊(han)(han)(han)接(jie)熱循環(huan)而發生的組織轉變以(yi)及(ji)隨(sui)之可能出現的各種(zhong)(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)問題(ti)，如(ru)淬火硬化、退火或回火軟化、冷裂紋、再熱裂紋、液化裂紋等(deng)，都和(he)同種(zhong)(zhong)材(cai)料焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)基本相(xiang)同，因(yin)此(ci)在此(ci)不(bu)再重復。以(yi)下所要討論的異種(zhong)(zhong)鋼焊(han)(han)(han)接(jie)性問題(ti)只是集中于(yu)焊(han)(han)(han)縫和(he)熔合區。因(yin)為這(zhe)里的金屬成(cheng)(cheng)分(fen)組成(cheng)(cheng)十(shi)分(fen)復雜(za)，受到兩種(zhong)(zhong)不(bu)同成(cheng)(cheng)分(fen)的母材(cai)和(he)第三種(zhong)(zhong)成(cheng)(cheng)分(fen)的填充材(cai)料的共同制約，且又受到焊(han)(han)(han)接(jie)工(gong)藝的強烈影響。
1. 焊縫的成分、相組(zu)成及(ji)其(qi)調控(kong)
奧氏(shi)體(ti)不銹鋼（A）與珠光(guang)體(ti)鋼（B）焊接時，焊縫金(jin)屬(shu)平均成(cheng)(cheng)分由兩種(zhong)不同(tong)類型的(de)母材（A和(he)B）同(tong)填充金(jin)屬(shu)（C）混合(he)(he)所組(zu)成(cheng)(cheng)。由于珠光(guang)體(ti)鋼中不含有或(huo)僅(jin)含有少量的(de)合(he)(he)金(jin)元素，若它溶入焊縫金(jin)屬(shu)的(de)份額增大(da)，則(ze)會沖(chong)淡焊縫金(jin)屬(shu)的(de)合(he)(he)金(jin)濃(nong)度(du)，從而改變焊縫金(jin)屬(shu)的(de)化學成(cheng)(cheng)分和(he)組(zu)織(zhi)狀態，這種(zhong)現象(xiang)稱為(wei)母材對焊縫金(jin)屬(shu)的(de)稀釋作用(yong)。
對(dui)于奧氏體(ti)型不銹鋼與珠光體(ti)鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)，希望母材在焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬中所占比(bi)(bi)例要(yao)小，即(ji)稀(xi)釋(shi)度(du)(du)小一些而且要(yao)求(qiu)熔合比(bi)(bi)穩定，其目的(de)(de)是(shi)減少焊(han)(han)(han)縫(feng)裂紋，保證焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)性能。影響焊(han)(han)(han)縫(feng)稀(xi)釋(shi)程度(du)(du)的(de)(de)因素很(hen)多，有焊(han)(han)(han)縫(feng)形(xing)狀(zhuang)、焊(han)(han)(han)接(jie)電(dian)流、電(dian)弧電(dian)壓、焊(han)(han)(han)接(jie)速度(du)(du)等。焊(han)(han)(han)接(jie)方法不同(tong)對(dui)焊(han)(han)(han)縫(feng)稀(xi)釋(shi)程度(du)(du)影響很(hen)大(da)，圖(tu)5-3所示列出了幾種焊(han)(han)(han)接(jie)方法可獲得熔合比(bi)(bi)的(de)(de)范(fan)圍。
在Q235鋼(gang)與12Cr18Ni9 不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)焊縫(feng)金(jin)屬中，如果由于焊縫(feng)的(de)(de)(de)過分稀釋(shi)，可使焊縫(feng)中熔(rong)合(he)(he)(he)比(bi)（％）奧氏體(ti)形(xing)成元素不足，結(jie)果在焊縫(feng)中出現馬氏圖5-3 焊接(jie)方法對熔(rong)合(he)(he)(he)比(bi)的(de)(de)(de)影響體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，使焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)脆性(xing)增(zeng)大(da)，導致焊接(jie)接(jie)頭形(xing)成裂紋。可以借(jie)助于圖5-4不銹(xiu)鋼(gang)（舍(she)夫勒）組(zu)織(zhi)(zhi)圖來(lai)討(tao)論分析，首先將(jiang)鋼(gang)的(de)(de)(de)各合(he)(he)(he)金(jin)元素含(han)量(liang)按下列公式折(zhe)算成鉻當(dang)量(liang)和(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)：鉻當(dang)量(liang)Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳(nie)當(dang)量(liang)Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再(zai)在圖5-4找(zhao)出相(xiang)應的(de)(de)(de)點，即可知(zhi)該鋼(gang)焊縫(feng)的(de)(de)(de)正常(chang)冷卻組(zu)織(zhi)(zhi)中的(de)(de)(de)相(xiang)組(zu)成。
例(li)如，12Cr18Ni9鋼與Q235鋼沒(mei)有焊(han)接(jie)以前(qian)，經過鉻當量(liang)和(he)鎳(nie)當量(liang)的(de)(de)計算，見表5-3。分別為(wei)圖(tu)5-4中(zhong)的(de)(de)a、b兩(liang)點(dian)，如果不加填充(chong)金屬(shu)進(jin)行鎢(wu)極氬弧焊(han)，假定(ding)這兩(liang)種(zhong)金屬(shu)熔入焊(han)道的(de)(de)中(zhong)比例(li)各為(wei)一半，其熔合比分別是(shi)(shi)50％，則在圖(tu)5-4中(zhong)可找到(dao)對應的(de)(de)f點(dian)。從(cong)圖(tu)中(zhong)可以看出f點(dian)所(suo)處(chu)焊(han)縫金屬(shu)的(de)(de)位置為(wei)馬氏體組(zu)織。眾所(suo)周知，馬氏體組(zu)織是(shi)(shi)一個(ge)又脆又硬的(de)(de)組(zu)織，容易(yi)使焊(han)縫產生裂紋(wen)。
采(cai)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)(shi)(shi)，對常用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)進(jin)行過鉻(ge)(ge)和鎳(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)計算(suan)，計算(suan)結果見表5-4。首(shou)先(xian)選(xuan)用(yong)不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)牌(pai)號(hao)A102（E308型）作為(wei)(wei)(wei)(wei)填充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)，其鉻(ge)(ge)、鎳(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)對應于(yu)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)c點(dian)(dian)。此焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接這兩(liang)(liang)種材(cai)(cai)(cai)(cai)料時(shi)(shi)(shi)(shi)，假定這兩(liang)(liang)種母材(cai)(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)數(shu)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)同，即(ji)兩(liang)(liang)種母材(cai)(cai)(cai)(cai)混合(he)(he)熔(rong)(rong)化后鉻(ge)(ge)和鎳(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)仍為(wei)(wei)(wei)(wei)原來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)f點(dian)(dian)，則(ze)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)母材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)(he)比發生變(bian)化時(shi)(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和鎳(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)沿fc線段各點(dian)(dian)移動而變(bian)化。當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)母材(cai)(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)合(he)(he)比為(wei)(wei)(wei)(wei)40％時(shi)(shi)(shi)(shi)，即(ji)兩(liang)(liang)種母材(cai)(cai)(cai)(cai)在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)各占(zhan)20％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)時(shi)(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)相(xiang)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)于(yu)g點(dian)(dian)；當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)母材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)(he)比為(wei)(wei)(wei)(wei)30％時(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)h點(dian)(dian)，此時(shi)(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組(zu)織(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)＋馬氏體(ti)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接接頭仍有形(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)。在完(wan)全相(xiang)同和條(tiao)(tiao)(tiao)件下，若(ruo)(ruo)改變(bian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)成(cheng)(cheng)分(fen)，用(yong)A307牌(pai)號(hao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)（即(ji)E309型）進(jin)行施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)鉻(ge)(ge)和鎳(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)d點(dian)(dian)。如果母材(cai)(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)(he)比為(wei)(wei)(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和鎳(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)于(yu)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)i點(dian)(dian)，此時(shi)(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)接近為(wei)(wei)(wei)(wei)全部(bu)奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)，也(ye)(ye)有可能(neng)產生裂(lie)紋；若(ruo)(ruo)熔(rong)(rong)合(he)(he)比為(wei)(wei)(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和鎳(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)于(yu)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)j點(dian)(dian)，此時(shi)(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)含(han)有體(ti)積(ji)分(fen)數(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)2％的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)，對抗裂(lie)性和耐蝕性都是(shi)有利(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。若(ruo)(ruo)采(cai)用(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)（E310型）施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)鉻(ge)(ge)和鎳(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)e點(dian)(dian)，如果母材(cai)(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)合(he)(he)比仍為(wei)(wei)(wei)(wei)30％～40％（即(ji)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)位于(yu)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)fe線段中(zhong)(zhong)k、l兩(liang)(liang)點(dian)(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)單相(xiang)奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)，也(ye)(ye)易使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接接頭產生裂(lie)紋。
這三種不同牌號的不銹(xiu)鋼焊(han)條(tiao)，其(qi)焊(han)條(tiao)熔敷金屬的鉻鎳(nie)當量見表5-4。
綜上(shang)分(fen)(fen)(fen)析，焊(han)(han)接(jie)(jie)12Cr18Ni9不銹鋼與Q235鋼時(shi)，若不加填充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或(huo)用焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)采用A102焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不可避免地要出現脆硬的(de)馬氏體(ti)組(zu)(zu)織，導致焊(han)(han)縫(feng)產(chan)生(sheng)裂紋。用A307焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)熔合比要控制在(zai)30％以(yi)下，才(cai)能(neng)獲得較(jiao)為(wei)理想奧氏體(ti)＋鐵素體(ti)雙(shuang)相(xiang)組(zu)(zu)織。用A407焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)組(zu)(zu)織為(wei)單相(xiang)奧氏體(ti)組(zu)(zu)織，焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭也(ye)有形成熱裂紋的(de)傾向(xiang)。根據(ju)以(yi)上(shang)分(fen)(fen)(fen)析可知，由(you)于(yu)珠光體(ti)鋼的(de)稀釋作用，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)成分(fen)(fen)(fen)和(he)組(zu)(zu)織會發生(sheng)很大(da)變化。但是通過(guo)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法和(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)的(de)選擇以(yi)及對母材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔合比的(de)控制，可以(yi)在(zai)相(xiang)當寬的(de)范圍內調(diao)整焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)成分(fen)(fen)(fen)和(he)組(zu)(zu)織。
2. 焊縫邊緣的成(cheng)分過渡層(ceng)
焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔池邊緣，金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)在(zai)(zai)液態持續時間最短，溫度也(ye)較熔池中(zhong)(zhong)部(bu)低，液體(ti)(ti)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)流動性較差，容易結(jie)晶形成(cheng)固態。由(you)于珠光(guang)(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)一側與奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材料(liao)的化(hua)學成(cheng)分(fen)和填充(chong)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)不能充(chong)分(fen)混(hun)合，在(zai)(zai)此側的焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)珠光(guang)(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)所占份額(e)增大，且越(yue)靠近熔合線(xian)稀釋程度就(jiu)(jiu)越(yue)大。而在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔池中(zhong)(zhong)心，其稀釋程度就(jiu)(jiu)小。這樣(yang)，在(zai)(zai)珠光(guang)(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)與奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)型不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時，相鄰珠光(guang)(guang)體(ti)(ti)一側熔合線(xian)的焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)(zai)一個(ge)成(cheng)分(fen)梯度很大的過渡層。在(zai)(zai)過渡層中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)(zai)一層馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，硬(ying)度很高(gao)，形成(cheng)一個(ge)高(gao)硬(ying)度的馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)脆性層，有可(ke)能使熔合區遭到(dao)破壞，降(jiang)低了焊(han)(han)(han)(han)接(jie)結(jie)構的可(ke)靠性。
過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)的形成與焊(han)接(jie)(jie)參數(shu)有很(hen)大關系：當(dang)選(xuan)用(yong)大的熱輸入進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)時(shi)，焊(han)接(jie)(jie)電流很(hen)大，焊(han)接(jie)(jie)速度慢(man)，焊(han)縫金屬(shu)熔(rong)(rong)池邊緣(yuan)(yuan)高(gao)溫停留(liu)時(shi)間延長。增加熔(rong)(rong)池邊緣(yuan)(yuan)高(gao)溫停留(liu)時(shi)間，有助于(yu)增加熔(rong)(rong)池邊緣(yuan)(yuan)液態金屬(shu)的流動性(xing)(xing)和(he)拌(ban)攪(jiao)作用(yong)，使過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)的寬(kuan)(kuan)度減小。同時(shi)馬(ma)氏體(ti)脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)與過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)里含鎳(nie)量(liang)有關：當(dang)過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)中(zhong)w（Ni）低于(yu)5％～6％時(shi)，將產生馬(ma)氏體(ti)組織如圖(tu)5-5所(suo)示。從(cong)圖(tu)中(zhong)可以(yi)看(kan)出，脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)度B與焊(han)縫中(zhong)鎳(nie)含量(liang)成反(fan)比。當(dang)填充(chong)金屬(shu)選(xuan)用(yong)H08Cr21Ni10時(shi)，脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)度為B1，是(shi)比較大的；當(dang)采用(yong)Cr15Ni25Mo6 填充(chong)金屬(shu)時(shi)，此時(shi)脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)度縮(suo)小到B3；當(dang)使用(yong)鎳(nie)基(ji)焊(han)接(jie)(jie)材料時(shi)，脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)將會完全消失。
3. 熔(rong)合區的碳擴散
奧氏(shi)(shi)體(ti)型不銹鋼與珠光(guang)體(ti)鋼焊成(cheng)焊接接頭，在(zai)(zai)焊后(hou)熱處理或高溫運行服役時，其熔(rong)合區附近會(hui)發生碳(tan)由珠光(guang)體(ti)鋼母(mu)材向奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼焊縫的擴散。在(zai)(zai)碳(tan)化(hua)物形(xing)成(cheng)元(yuan)素含量低(di)的珠光(guang)體(ti)鋼一(yi)側產(chan)生脫碳(tan)層，而相鄰的奧氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼焊縫一(yi)側產(chan)生增碳(tan)層。
碳(tan)擴散的結果，熔合區的珠(zhu)光體(ti)組織(zhi)由于(yu)碳(tan)含量降低而(er)轉變(bian)(bian)(bian)為鐵(tie)素體(ti)組織(zhi)導(dao)致軟化，且在(zai)高溫的長時間(jian)作用下，鐵(tie)素體(ti)晶(jing)粒還(huan)會顯著地長大；同時增碳(tan)層中的碳(tan)化物也變(bian)(bian)(bian)得粗大，硬度非常高。焊接接頭(tou)在(zai)這種軟硬交(jiao)接層的抗蠕變(bian)(bian)(bian)性(xing)能大大降低，在(zai)高溫下長時間(jian)服役，交(jiao)接處會出現(xian)蠕變(bian)(bian)(bian)孔洞并(bing)逐漸發(fa)展成為顯微裂紋，最后導(dao)致焊接接頭(tou)斷裂失效(xiao)。
此(ci)外(wai)，若提高奧(ao)氏體不(bu)銹鋼與珠(zhu)光體鋼焊縫(feng)中(zhong)的鎳含量，就(jiu)可以減輕碳從(cong)珠(zhu)光體鋼母材向奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊縫(feng)金屬中(zhong)的擴散(san)遷(qian)移。若選用鎳基合金作為填(tian)充金屬，這種碳的擴散(san)遷(qian)移就(jiu)不(bu)存在。
4. 熔合區的熱應力(li)
焊(han)態(tai)的(de)(de)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)通常都存(cun)很大的(de)(de)殘(can)余(yu)應力(li)，焊(han)縫及其(qi)附近(jin)的(de)(de)金屬處(chu)于(yu)拉應力(li)狀態(tai)，其(qi)余(yu)部分的(de)(de)金屬受(shou)到壓應力(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。然(ran)而(er)在(zai)異種鋼(gang)(gang)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)中，由(you)于(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)線脹(zhang)系數比珠光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)大，從而(er)導致焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)殘(can)余(yu)應力(li)增大。這樣，異種鋼(gang)(gang)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)在(zai)高溫下長時(shi)間運行期間，更突出(chu)的(de)(de)表現(xian)在(zai)運行溫度波(bo)動（特別是開、停車）時(shi)，焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)(tou)處(chu)于(yu)熱疲勞狀態(tai)。如果采用(yong)鎳基(ji)合金作(zuo)為填(tian)充材料，由(you)于(yu)鎳基(ji)合金的(de)(de)熱脹(zhang)系數與珠光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)相近(jin)，在(zai)珠光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)母材一側，焊(han)接(jie)(jie)殘(can)余(yu)應力(li)就可(ke)能(neng)減少(shao)。
根據以(yi)(yi)上分析可見，以(yi)(yi)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)為填充金屬(shu)焊接奧氏(shi)體-珠(zhu)光體異種(zhong)材(cai)料(liao)副時，成(cheng)分不均(jun)勻所導(dao)致(zhi)的脆性過渡(du)層(ceng)、碳擴散問題(ti)以(yi)(yi)及膨脹系數所導(dao)致(zhi)的溫(wen)度(du)差(cha)應(ying)力(li)和變溫(wen)疲勞問題(ti)均(jun)發(fa)生在珠(zhu)光體鋼(gang)一(yi)側焊縫的熔合區，因而成(cheng)為矛盾的焦點(dian)。大量的失(shi)效案例均(jun)證明了這一(yi)點(dian)。
5. 延遲紋(wen)
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。
