異(yi)種鋼(gang)焊接時，通(tong)常可能出現下列(lie)形式的(de)裂紋。

1. 近縫區(qu)裂紋

  大多(duo)數發生(sheng)在與具有(you)淬火傾(qing)向(xiang)的(de)高合(he)金馬氏體(ti)鋼(gang)或一般(ban)低、中合(he)金的(de)珠光體(ti)鋼(gang)焊接時。近縫區裂(lie)紋形態為(wei)與熔(rong)合(he)線(xian)平行并(bing)與熔(rong)合(he)線(xian)略有(you)一點距離處(chu)所出現的(de)裂(lie)紋。

  異(yi)(yi)種(zhong)鋼焊接(jie)接(jie)頭熔(rong)合(he)區(qu)的(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋(wen)與(yu)該部位的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)不均勻性和組(zu)織不均勻性有(you)(you)(you)直(zhi)接(jie)關系。從微觀上(shang)看，這(zhe)(zhe)里存在著由(you)一種(zhong)材(cai)(cai)料A過渡到另一種(zhong)材(cai)(cai)料B（或(huo)(huo)D）的(de)(de)(de)(de)所有(you)(you)(you)中(zhong)(zhong)間成(cheng)分(fen)合(he)金(jin)(jin)。在母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A、B能(neng)(neng)(neng)(neng)形(xing)(xing)成(cheng)連(lian)續無限(xian)互熔(rong)的(de)(de)(de)(de)場合(he)下（此時焊縫(feng)成(cheng)分(fen)D必屬(shu)(shu)于A、B的(de)(de)(de)(de)二元固(gu)溶體(ti)），這(zhe)(zhe)些(xie)中(zhong)(zhong)間成(cheng)分(fen)也(ye)都屬(shu)(shu)于性能(neng)(neng)(neng)(neng)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)固(gu)溶合(he)金(jin)(jin)，通常不會(hui)形(xing)(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)。若(ruo)(ruo)(ruo)母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)(huo)B）、D兩種(zhong)成(cheng)分(fen)構(gou)成(cheng)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)相圖，其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)存在著導致裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)硬脆化合(he)物中(zhong)(zhong)間相，或(huo)(huo)有(you)(you)(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)產生易淬火(huo)硬化的(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)，則在此有(you)(you)(you)萌生裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)。不過，若(ruo)(ruo)(ruo)采用(yong)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝措施，使得由(you)焊縫(feng)D到母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)(huo)B）之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)熔(rong)合(he)區(qu)過渡層比(bi)較薄，特別是其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)不均勻攪拌層很(hen)(hen)薄時，這(zhe)(zhe)種(zhong)有(you)(you)(you)害組(zu)成(cheng)相的(de)(de)(de)(de)幾(ji)何尺(chi)寸極小或(huo)(huo)甚(shen)(shen)至(zhi)根本不能(neng)(neng)(neng)(neng)形(xing)(xing)成(cheng)，其(qi)(qi)危害性就能(neng)(neng)(neng)(neng)大(da)大(da)降低甚(shen)(shen)至(zhi)消除(chu)。上(shang)述分(fen)析沒有(you)(you)(you)考慮母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)(huo)B）與(yu)D之(zhi)間線(xian)脹(zhang)系數(shu)、彈性模量等(deng)方面的(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)(yi)。若(ruo)(ruo)(ruo)這(zhe)(zhe)種(zhong)差(cha)異(yi)(yi)很(hen)(hen)大(da)，即使過渡層很(hen)(hen)薄，出現的(de)(de)(de)(de)溫度(du)差(cha)應力(li)梯度(du)也(ye)很(hen)(hen)大(da)，不連(lian)續應力(li)狀態嚴重，這(zhe)(zhe)也(ye)有(you)(you)(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)(neng)(neng)導致焊后冷(leng)卻過程中(zhong)(zhong)出現應力(li)裂(lie)紋(wen)。

  近(jin)縫區(qu)(qu)有可能(neng)形(xing)成冷裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)，這是因為在(zai)(zai)近(jin)縫區(qu)(qu)形(xing)成硬脆的(de)(de)(de)馬氏體組織(zhi)所致，它的(de)(de)(de)比(bi)容(rong)增大(da)(da)(da)造(zao)成組織(zhi)應力(li)加大(da)(da)(da)，導致近(jin)縫區(qu)(qu)出現微裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)，在(zai)(zai)焊(han)接應力(li)作用下，微裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)擴(kuo)展為宏觀裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)；或者是在(zai)(zai)淬火鋼(gang)(gang)焊(han)縫的(de)(de)(de)近(jin)縫區(qu)(qu)，由于氫(qing)從焊(han)縫金(jin)(jin)屬中(zhong)擴(kuo)散到(dao)近(jin)縫區(qu)(qu)并使之飽和，產生(sheng)較大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)內(nei)應力(li)，增加了近(jin)縫區(qu)(qu)脆性(xing)而(er)發生(sheng)氫(qing)致裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)。例如鐵(tie)素體不銹鋼(gang)(gang)-珠(zhu)光體鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)焊(han)接接頭，若(ruo)焊(han)縫金(jin)(jin)屬為穩定的(de)(de)(de)純(chun)鐵(tie)素體組織(zhi)，由于鐵(tie)素體溶(rong)解氫(qing)的(de)(de)(de)能(neng)力(li)比(bi)奧氏體小的(de)(de)(de)多，在(zai)(zai)溶(rong)入高溫熔(rong)池中(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)，絕大(da)(da)(da)部分將流向Ac3溫度以上的(de)(de)(de)珠(zhu)光體鋼(gang)(gang)焊(han)縫一側(ce)的(de)(de)(de)熱(re)影響區(qu)(qu)金(jin)(jin)屬中(zhong)，冷卻過(guo)程中(zhong)就有可能(neng)使氫(qing)來(lai)不及(ji)從淬火區(qu)(qu)金(jin)(jin)屬中(zhong)析出，形(xing)成高度過(guo)飽和，從而(er)增大(da)(da)(da)其發生(sheng)氫(qing)致裂紋(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)可能(neng)性(xing)。

  在異種鋼焊接時，還可能由于(yu)熔(rong)化金屬中的(de)低熔(rong)成分向鄰近的(de)固態金屬晶(jing)界滲(shen)透(tou)，形成低熔(rong)液態金屬層，從而(er)導(dao)致裂(lie)(lie)紋(wen)。例(li)如，用黃(huang)銅(tong)焊絲釬焊結構(gou)鋼接頭或者(zhe)鋼-銅(tong)接頭時，特別是氣焊的(de)條件下，如果高溫(wen)停留(liu)時間過(guo)長，有可能由于(yu)黃(huang)銅(tong)沿著鋼的(de)奧氏體晶(jing)界往母(mu)材金屬深處滲(shen)透(tou)，導(dao)致母(mu)材金屬的(de)晶(jing)界產(chan)生裂(lie)(lie)紋(wen)，可以將其稱為滲(shen)透(tou)裂(lie)(lie)紋(wen)。還例(li)如，在焊接碳鋼-奧氏體不(bu)(bu)銹鋼接頭時，碳鋼坡口部位母(mu)材中的(de)低熔(rong)點夾(jia)雜物被吸入奧氏體不(bu)(bu)銹鋼的(de)近縫區，而(er)引起近縫區中出現晶(jing)間熱裂(lie)(lie)紋(wen)。

2. 焊(han)縫金屬中的熱(re)裂紋

  為(wei)了使焊(han)(han)(han)接接頭具有(you)良好(hao)的塑性，一般(ban)希望焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬為(wei)奧氏體組(zu)織，而此時恰恰最易出現焊(han)(han)(han)縫中(zhong)心裂(lie)紋(wen)。其(qi)形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)機(ji)理與奧氏體不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)接形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)熱裂(lie)紋(wen)一樣：在焊(han)(han)(han)縫尚(shang)未(wei)完全結晶(jing)之前，熔(rong)(rong)(rong)池中(zhong)存在低(di)熔(rong)(rong)(rong)點液(ye)膜，在結晶(jing)過(guo)(guo)程中(zhong)，熔(rong)(rong)(rong)池收縮焊(han)(han)(han)縫受拉，低(di)熔(rong)(rong)(rong)點液(ye)態薄膜被破壞(huai)又得不到補充(chong)，就形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)結晶(jing)裂(lie)紋(wen)。根據形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)的機(ji)理，按照(zhao)焊(han)(han)(han)接冶金(jin)學(xue)基本規律進(jin)行分析，設計出防止形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)熱裂(lie)紋(wen)的焊(han)(han)(han)縫金(jin)屬化學(xue)成(cheng)分，可(ke)以通過(guo)(guo)研制(zhi)或選擇焊(han)(han)(han)接材(cai)料來(lai)進(jin)行大(da)幅度調控，來(lai)避免焊(han)(han)(han)縫熱裂(lie)紋(wen)的形(xing)(xing)(xing)(xing)成(cheng)；也可(ke)以依(yi)據相同或類似成(cheng)功的工程實(shi)例來(lai)選擇焊(han)(han)(han)接材(cai)料。

3. 焊(han)接(jie)接(jie)頭中殘余應力引起的(de)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。