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(bu)銹鋼(gang)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(xiu)鋼材料，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)接時，每一種(zhong)(zhong)（側）母(mu)(mu)材(cai)受到焊(han)(han)接熱循(xun)環而發生的(de)(de)組織轉(zhuan)變以及隨之(zhi)可能出現的(de)(de)各種(zhong)(zhong)焊(han)(han)接問題，如淬火硬化、退火或回火軟化、冷裂紋(wen)、再熱裂紋(wen)、液化裂紋(wen)等，都和同(tong)種(zhong)(zhong)材(cai)料焊(han)(han)接時基本相(xiang)同(tong)，因此在(zai)此不(bu)再重(zhong)復。以下所要討論的(de)(de)異種(zhong)(zhong)鋼焊(han)(han)接性問題只是集中于焊(han)(han)縫和熔合區。因為這里的(de)(de)金屬成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)組成(cheng)(cheng)十分(fen)(fen)復雜，受到兩種(zhong)(zhong)不(bu)同(tong)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)的(de)(de)母(mu)(mu)材(cai)和第三種(zhong)(zhong)成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)的(de)(de)填充材(cai)料的(de)(de)共同(tong)制約，且又受到焊(han)(han)接工藝(yi)的(de)(de)強烈影響(xiang)。
1. 焊縫的成分、相(xiang)組成及(ji)其調控(kong)
奧(ao)氏體不(bu)銹鋼（A）與珠(zhu)光體鋼（B）焊接時，焊縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)平(ping)均成(cheng)分(fen)由兩種(zhong)(zhong)不(bu)同類型的(de)母材(cai)（A和(he)B）同填充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)（C）混合(he)所組(zu)成(cheng)。由于(yu)珠(zhu)光體鋼中不(bu)含(han)有或僅(jin)含(han)有少量的(de)合(he)金(jin)(jin)元素，若它溶入焊縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)份額增大(da)，則會(hui)沖淡焊縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)合(he)金(jin)(jin)濃度，從而改變焊縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)和(he)組(zu)織狀態，這種(zhong)(zhong)現象稱為(wei)母材(cai)對(dui)焊縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)稀釋作用。
對于(yu)奧氏(shi)體型不銹(xiu)鋼與珠(zhu)光體鋼的(de)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)，希望(wang)母材在(zai)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)中所占比例(li)要(yao)小，即稀(xi)釋度(du)(du)小一些而(er)且要(yao)求熔(rong)合比穩定，其目的(de)是減少焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)裂紋(wen)，保證(zheng)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)性能(neng)。影響(xiang)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)稀(xi)釋程度(du)(du)的(de)因素很多，有(you)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)形狀、焊(han)接(jie)(jie)(jie)電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)弧(hu)電(dian)(dian)壓(ya)、焊(han)接(jie)(jie)(jie)速度(du)(du)等。焊(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法不同對焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)稀(xi)釋程度(du)(du)影響(xiang)很大，圖(tu)5-3所示列出了幾種(zhong)焊(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)法可獲得(de)熔(rong)合比的(de)范圍。
在Q235鋼與12Cr18Ni9 不銹鋼的(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)中(zhong)，如果(guo)由于(yu)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)過分稀(xi)釋(shi)，可使焊(han)縫(feng)(feng)中(zhong)熔合比(bi)（％）奧氏體(ti)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)元素不足，結果(guo)在焊(han)縫(feng)(feng)中(zhong)出(chu)現馬氏圖5-3 焊(han)接(jie)方法對熔合比(bi)的(de)(de)影響體(ti)組織，使焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)脆性增(zeng)大，導致焊(han)接(jie)接(jie)頭形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)裂紋(wen)。可以(yi)借助于(yu)圖5-4不銹鋼（舍夫勒）組織圖來(lai)討論分析，首先將(jiang)鋼的(de)(de)各合金元素含量按下列公式折算成(cheng)(cheng)(cheng)鉻當量和鎳當量：鉻當量Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳當量Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再在圖5-4找出(chu)相應的(de)(de)點(dian)，即(ji)可知該鋼焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)正常冷卻組織中(zhong)的(de)(de)相組成(cheng)(cheng)(cheng)。
例如(ru)，12Cr18Ni9鋼(gang)與Q235鋼(gang)沒有焊(han)接以前，經過(guo)鉻當量和(he)鎳(nie)當量的(de)計算，見表5-3。分別為(wei)(wei)圖(tu)5-4中的(de)a、b兩點(dian)(dian)，如(ru)果(guo)不加填充金屬(shu)進行鎢極(ji)氬弧焊(han)，假(jia)定這(zhe)兩種金屬(shu)熔(rong)入焊(han)道的(de)中比(bi)例各(ge)為(wei)(wei)一半，其熔(rong)合比(bi)分別是50％，則在圖(tu)5-4中可找到(dao)對(dui)應的(de)f點(dian)(dian)。從圖(tu)中可以看出f點(dian)(dian)所(suo)處焊(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)位置為(wei)(wei)馬(ma)氏體組織。眾所(suo)周(zhou)知，馬(ma)氏體組織是一個又脆又硬的(de)組織，容易使(shi)焊(han)縫(feng)產生裂紋。
采用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)(shi)(shi)，對(dui)(dui)常用(yong)(yong)的(de)(de)幾種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)熔敷金(jin)屬進行(xing)過(guo)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)鎳當(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)計(ji)算(suan)，計(ji)算(suan)結果見表5-4。首先選用(yong)(yong)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)牌號(hao)A102（E308型(xing)）作為(wei)(wei)(wei)填(tian)充金(jin)屬，其鉻(ge)(ge)(ge)、鎳當(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)應于(yu)(yu)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)c點(dian)。此(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)這兩種(zhong)材(cai)(cai)料時(shi)(shi)(shi)(shi)，假定這兩種(zhong)母(mu)(mu)材(cai)(cai)熔入(ru)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬中(zhong)(zhong)數(shu)(shu)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)同，即兩種(zhong)母(mu)(mu)材(cai)(cai)混合(he)(he)(he)熔化后鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)鎳當(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)仍(reng)為(wei)(wei)(wei)原來(lai)的(de)(de)f點(dian)，則當(dang)(dang)母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)熔合(he)(he)(he)比(bi)(bi)發生變(bian)化時(shi)(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)鎳當(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)沿fc線段各點(dian)移動而變(bian)化。當(dang)(dang)母(mu)(mu)材(cai)(cai)熔合(he)(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)40％時(shi)(shi)(shi)(shi)，即兩種(zhong)母(mu)(mu)材(cai)(cai)在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)各占(zhan)20％的(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)時(shi)(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)鎳當(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)(shu)相(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)(dang)于(yu)(yu)g點(dian)；當(dang)(dang)母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)熔合(he)(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)30％時(shi)(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)h點(dian)，此(ci)時(shi)(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)組織為(wei)(wei)(wei)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)＋馬氏體(ti)(ti)(ti)(ti)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭仍(reng)有形成(cheng)裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)可能。在完全(quan)相(xiang)(xiang)(xiang)同和(he)(he)條(tiao)件下，若(ruo)改變(bian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)熔敷金(jin)屬成(cheng)分(fen)，用(yong)(yong)A307牌號(hao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)（即E309型(xing)）進行(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)熔敷金(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)鎳當(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)d點(dian)。如果母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)熔合(he)(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)鎳當(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)(dang)于(yu)(yu)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)i點(dian)，此(ci)時(shi)(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬接(jie)(jie)近為(wei)(wei)(wei)全(quan)部(bu)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)組織，也有可能產生裂(lie)(lie)紋(wen)；若(ruo)熔合(he)(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)鎳當(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)(dang)于(yu)(yu)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)j點(dian)，此(ci)時(shi)(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬含有體(ti)(ti)(ti)(ti)積分(fen)數(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)2％的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)組織，對(dui)(dui)抗裂(lie)(lie)性(xing)和(he)(he)耐蝕性(xing)都是有利的(de)(de)。若(ruo)采用(yong)(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)（E310型(xing)）施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)熔敷金(jin)屬鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)鎳當(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)e點(dian)，如果母(mu)(mu)材(cai)(cai)熔合(he)(he)(he)比(bi)(bi)仍(reng)為(wei)(wei)(wei)30％～40％（即焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)位(wei)于(yu)(yu)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)fe線段中(zhong)(zhong)k、l兩點(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬為(wei)(wei)(wei)單(dan)相(xiang)(xiang)(xiang)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)(ti)組織，也易使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭產生裂(lie)(lie)紋(wen)。
這三種不同牌號(hao)的不銹(xiu)鋼焊(han)條(tiao)，其焊(han)條(tiao)熔敷金(jin)屬的鉻鎳當量見表5-4。
綜(zong)上(shang)分析，焊(han)(han)(han)(han)接12Cr18Ni9不(bu)銹鋼(gang)與(yu)Q235鋼(gang)時，若(ruo)不(bu)加填充金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)或用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)采用(yong)A102焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)可(ke)(ke)避免地要出現脆硬(ying)的(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)，導(dao)致焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)產生裂紋(wen)。用(yong)A307焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)熔合比要控制(zhi)在30％以(yi)下(xia)，才能獲(huo)得較(jiao)為理(li)想(xiang)奧(ao)氏體(ti)(ti)＋鐵素體(ti)(ti)雙相(xiang)(xiang)(xiang)組織(zhi)(zhi)。用(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)組織(zhi)(zhi)為單相(xiang)(xiang)(xiang)奧(ao)氏體(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)，焊(han)(han)(han)(han)接接頭也有形成熱裂紋(wen)的(de)(de)(de)傾向(xiang)。根(gen)據以(yi)上(shang)分析可(ke)(ke)知(zhi)，由于珠光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)的(de)(de)(de)稀(xi)釋(shi)作用(yong)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)成分和組織(zhi)(zhi)會發生很大變化。但(dan)是(shi)通過焊(han)(han)(han)(han)接方法和焊(han)(han)(han)(han)接材料的(de)(de)(de)選擇以(yi)及(ji)對母材金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔合比的(de)(de)(de)控制(zhi)，可(ke)(ke)以(yi)在相(xiang)(xiang)(xiang)當(dang)寬的(de)(de)(de)范圍內調整焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)成分和組織(zhi)(zhi)。
2. 焊縫邊緣的(de)成(cheng)分過渡層
焊(han)縫(feng)金屬熔池邊緣，金屬在(zai)液(ye)態持續時間(jian)最(zui)短(duan)，溫度(du)(du)也較(jiao)熔池中(zhong)(zhong)部(bu)低(di)，液(ye)體(ti)(ti)(ti)金屬流動性(xing)較(jiao)差，容易結晶(jing)形成(cheng)(cheng)固(gu)態。由于珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)一側與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)材(cai)料的(de)(de)化學成(cheng)(cheng)分和填(tian)充金屬不能(neng)(neng)充分混合，在(zai)此側的(de)(de)焊(han)縫(feng)金屬中(zhong)(zhong)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)所占份額增大(da)，且越(yue)靠(kao)近熔合線(xian)稀(xi)釋程(cheng)度(du)(du)就(jiu)越(yue)大(da)。而在(zai)焊(han)縫(feng)金屬熔池中(zhong)(zhong)心(xin)，其(qi)稀(xi)釋程(cheng)度(du)(du)就(jiu)小。這樣，在(zai)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)與奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)時，相鄰珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)(ti)一側熔合線(xian)的(de)(de)焊(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)一個成(cheng)(cheng)分梯(ti)度(du)(du)很(hen)大(da)的(de)(de)過(guo)渡層。在(zai)過(guo)渡層中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)一層馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，硬(ying)度(du)(du)很(hen)高，形成(cheng)(cheng)一個高硬(ying)度(du)(du)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)脆性(xing)層，有可能(neng)(neng)使熔合區遭到(dao)破(po)壞(huai)，降低(di)了焊(han)接(jie)結構的(de)(de)可靠(kao)性(xing)。
過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的形成與(yu)焊接(jie)(jie)參(can)數有很(hen)大(da)(da)關(guan)系(xi)：當選用(yong)大(da)(da)的熱輸入(ru)進(jin)行焊接(jie)(jie)時(shi)，焊接(jie)(jie)電流(liu)很(hen)大(da)(da)，焊接(jie)(jie)速(su)度(du)(du)慢，焊縫金屬(shu)熔池邊(bian)緣(yuan)(yuan)高溫停留時(shi)間(jian)(jian)延長。增加熔池邊(bian)緣(yuan)(yuan)高溫停留時(shi)間(jian)(jian)，有助(zhu)于增加熔池邊(bian)緣(yuan)(yuan)液態金屬(shu)的流(liu)動(dong)性和拌攪(jiao)作用(yong)，使(shi)(shi)過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)的寬(kuan)度(du)(du)減小。同時(shi)馬氏體脆(cui)(cui)(cui)性層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)與(yu)過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)里含(han)鎳量(liang)有關(guan)：當過(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)w（Ni）低于5％～6％時(shi)，將產生馬氏體組織如圖5-5所示。從圖中(zhong)可(ke)以看出，脆(cui)(cui)(cui)性層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)寬(kuan)度(du)(du)B與(yu)焊縫中(zhong)鎳含(han)量(liang)成反(fan)比。當填(tian)充金屬(shu)選用(yong)H08Cr21Ni10時(shi)，脆(cui)(cui)(cui)性層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)寬(kuan)度(du)(du)為B1，是比較大(da)(da)的；當采用(yong)Cr15Ni25Mo6 填(tian)充金屬(shu)時(shi)，此時(shi)脆(cui)(cui)(cui)性層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)寬(kuan)度(du)(du)縮小到B3；當使(shi)(shi)用(yong)鎳基焊接(jie)(jie)材料時(shi)，脆(cui)(cui)(cui)性層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)將會完全消(xiao)失。
3. 熔合區的碳擴(kuo)散
奧氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)與珠(zhu)光體(ti)鋼(gang)焊(han)成焊(han)接接頭(tou)，在焊(han)后熱處(chu)理或(huo)高溫運(yun)行服(fu)役時，其熔合區附近(jin)會發生(sheng)碳由珠(zhu)光體(ti)鋼(gang)母材(cai)向奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)縫的(de)擴(kuo)散。在碳化(hua)物(wu)形成元素含量(liang)低(di)的(de)珠(zhu)光體(ti)鋼(gang)一側(ce)(ce)產生(sheng)脫碳層，而相鄰(lin)的(de)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)焊(han)縫一側(ce)(ce)產生(sheng)增碳層。
碳擴散的結果，熔合區的珠光(guang)體(ti)組織(zhi)由于碳含量降(jiang)低(di)(di)而轉(zhuan)變(bian)為鐵素(su)體(ti)組織(zhi)導致軟化，且在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)的長(chang)時(shi)(shi)間(jian)作用下(xia)，鐵素(su)體(ti)晶粒(li)還會顯(xian)著地長(chang)大；同時(shi)(shi)增(zeng)碳層中的碳化物也變(bian)得粗大，硬(ying)度非(fei)常高(gao)。焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭在(zai)(zai)這種軟硬(ying)交接(jie)(jie)(jie)(jie)層的抗蠕變(bian)性能大大降(jiang)低(di)(di)，在(zai)(zai)高(gao)溫(wen)下(xia)長(chang)時(shi)(shi)間(jian)服役，交接(jie)(jie)(jie)(jie)處會出現蠕變(bian)孔洞(dong)并逐(zhu)漸發展成為顯(xian)微裂(lie)紋，最后導致焊接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭斷裂(lie)失效。
此外，若提(ti)高(gao)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼與(yu)珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼焊縫中的鎳含(han)量，就可以(yi)減(jian)輕碳從珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼母材向(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼焊縫金屬(shu)中的擴散(san)遷(qian)移。若選(xuan)用鎳基合金作為填充金屬(shu)，這(zhe)種碳的擴散(san)遷(qian)移就不(bu)存在(zai)。
4. 熔合區的熱應力
焊(han)(han)態的(de)(de)接頭通常都存很大的(de)(de)殘(can)余(yu)應(ying)力，焊(han)(han)縫及(ji)其(qi)(qi)附近(jin)的(de)(de)金(jin)屬(shu)處于(yu)(yu)(yu)拉應(ying)力狀態，其(qi)(qi)余(yu)部分(fen)的(de)(de)金(jin)屬(shu)受到壓應(ying)力的(de)(de)作用。然(ran)而(er)在(zai)異(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)接頭中，由于(yu)(yu)(yu)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)線(xian)脹系數比珠光體鋼(gang)(gang)(gang)大，從而(er)導致焊(han)(han)接接頭殘(can)余(yu)應(ying)力增大。這(zhe)樣，異(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)接頭在(zai)高溫下長時間運行期間，更(geng)突(tu)出的(de)(de)表現在(zai)運行溫度波動(dong)（特別是開、停車）時，焊(han)(han)接接頭處于(yu)(yu)(yu)熱疲(pi)勞狀態。如果采用鎳基合金(jin)作為填充材料，由于(yu)(yu)(yu)鎳基合金(jin)的(de)(de)熱脹系數與珠光體鋼(gang)(gang)(gang)相近(jin)，在(zai)珠光體鋼(gang)(gang)(gang)母材一側，焊(han)(han)接殘(can)余(yu)應(ying)力就可能減少。
根據以(yi)上分析可見，以(yi)奧氏體(ti)不銹鋼為填充金(jin)屬焊接奧氏體(ti)-珠光體(ti)異種材料副時，成分不均勻所導致的(de)(de)脆(cui)性過渡層(ceng)、碳擴散問(wen)題以(yi)及(ji)膨脹系數所導致的(de)(de)溫度差應力(li)和變(bian)溫疲(pi)勞問(wen)題均發生在珠光體(ti)鋼一側焊縫的(de)(de)熔合區，因而成為矛盾的(de)(de)焦點。大(da)量的(de)(de)失效案例均證(zheng)明了這(zhe)一點。
5. 延遲紋
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。
