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(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鋼材料，大大降低設備的成本，所以得到廣泛采用。
異種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)時(shi)，每一種(zhong)(zhong)(zhong)（側）母(mu)材(cai)(cai)受到焊(han)(han)接(jie)熱循環而發(fa)生的(de)組織轉(zhuan)變(bian)以及隨之(zhi)可能出(chu)現(xian)的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)(zhong)焊(han)(han)接(jie)問題(ti)，如淬火(huo)硬(ying)化(hua)、退火(huo)或(huo)回火(huo)軟化(hua)、冷裂紋、再熱裂紋、液化(hua)裂紋等，都和同種(zhong)(zhong)(zhong)材(cai)(cai)料(liao)焊(han)(han)接(jie)時(shi)基(ji)本(ben)相同，因此(ci)在此(ci)不再重復(fu)。以下所要討論的(de)異種(zhong)(zhong)(zhong)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)性(xing)問題(ti)只是集中于(yu)焊(han)(han)縫和熔合(he)區(qu)。因為這里(li)的(de)金(jin)屬成(cheng)分(fen)(fen)(fen)組成(cheng)十分(fen)(fen)(fen)復(fu)雜，受到兩種(zhong)(zhong)(zhong)不同成(cheng)分(fen)(fen)(fen)的(de)母(mu)材(cai)(cai)和第三種(zhong)(zhong)(zhong)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)的(de)填充材(cai)(cai)料(liao)的(de)共同制約，且又受到焊(han)(han)接(jie)工藝的(de)強烈影響。
1. 焊縫(feng)的成分、相組成及其調(diao)控
奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼（A）與(yu)珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)鋼（B）焊接時，焊縫(feng)金屬(shu)平均成(cheng)(cheng)分由(you)(you)兩種不(bu)同(tong)類型(xing)的母材（A和B）同(tong)填充金屬(shu)（C）混合(he)所組(zu)成(cheng)(cheng)。由(you)(you)于珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)鋼中不(bu)含(han)(han)有(you)或僅含(han)(han)有(you)少量的合(he)金元素，若它溶入焊縫(feng)金屬(shu)的份額增大(da)，則會沖淡焊縫(feng)金屬(shu)的合(he)金濃度，從而改變焊縫(feng)金屬(shu)的化學成(cheng)(cheng)分和組(zu)織狀態，這(zhe)種現(xian)象(xiang)稱為母材對焊縫(feng)金屬(shu)的稀釋作用。
對于奧氏體型不銹鋼與珠光體鋼的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)，希(xi)望母(mu)材在焊(han)(han)縫(feng)金屬中所(suo)占比(bi)例要小(xiao)，即稀釋(shi)度小(xiao)一(yi)些而且要求熔(rong)合(he)比(bi)穩定(ding)，其(qi)目的(de)(de)是(shi)減少焊(han)(han)縫(feng)裂紋(wen)，保(bao)證(zheng)焊(han)(han)接接頭的(de)(de)性能。影響(xiang)焊(han)(han)縫(feng)稀釋(shi)程度的(de)(de)因(yin)素很多，有(you)焊(han)(han)縫(feng)形狀、焊(han)(han)接電(dian)(dian)流、電(dian)(dian)弧電(dian)(dian)壓(ya)、焊(han)(han)接速度等。焊(han)(han)接方法不同(tong)對焊(han)(han)縫(feng)稀釋(shi)程度影響(xiang)很大(da)，圖5-3所(suo)示(shi)列出(chu)了幾種焊(han)(han)接方法可獲得(de)熔(rong)合(he)比(bi)的(de)(de)范圍。
在Q235鋼(gang)與12Cr18Ni9 不銹鋼(gang)的焊(han)縫金(jin)屬(shu)中，如果由于焊(han)縫的過(guo)分稀釋，可(ke)使焊(han)縫中熔(rong)合(he)比(bi)（％）奧氏體形成元素(su)不足(zu)，結果在焊(han)縫中出(chu)(chu)現馬氏圖(tu)5-3 焊(han)接(jie)方法對熔(rong)合(he)比(bi)的影(ying)響(xiang)體組織，使焊(han)接(jie)接(jie)頭的脆性增大，導致焊(han)接(jie)接(jie)頭形成裂紋(wen)。可(ke)以借(jie)助于圖(tu)5-4不銹鋼(gang)（舍(she)夫勒）組織圖(tu)來討論(lun)分析，首先將鋼(gang)的各合(he)金(jin)元素(su)含量按(an)下(xia)列公式折(zhe)算成鉻(ge)當(dang)量和鎳(nie)當(dang)量：鉻(ge)當(dang)量Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳(nie)當(dang)量Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再在圖(tu)5-4找出(chu)(chu)相應的點(dian)，即可(ke)知該鋼(gang)焊(han)縫的正常冷卻組織中的相組成。
例如，12Cr18Ni9鋼與(yu)Q235鋼沒(mei)有焊(han)接(jie)以(yi)前，經過鉻當量和鎳當量的計算，見表5-3。分別(bie)為圖5-4中的a、b兩點(dian)，如果不加(jia)填充金屬進行鎢極氬弧(hu)焊(han)，假定這(zhe)兩種金屬熔(rong)入(ru)焊(han)道的中比例各為一(yi)半(ban)，其熔(rong)合比分別(bie)是50％，則在圖5-4中可找(zhao)到對應的f點(dian)。從圖中可以(yi)看出f點(dian)所(suo)處焊(han)縫金屬的位置為馬(ma)氏體組織。眾(zhong)所(suo)周(zhou)知，馬(ma)氏體組織是一(yi)個又(you)脆(cui)又(you)硬的組織，容(rong)易(yi)使焊(han)縫產生裂紋。
采(cai)用焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)，對常用的(de)幾種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)的(de)熔(rong)敷(fu)金(jin)屬進(jin)行(xing)(xing)過鉻(ge)(ge)和(he)鎳當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)計算，計算結果(guo)(guo)見表(biao)5-4。首先選(xuan)用不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)牌(pai)號A102（E308型）作(zuo)為(wei)(wei)(wei)(wei)填充金(jin)屬，其鉻(ge)(ge)、鎳當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)對應于圖5-4中(zhong)c點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。此焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)這(zhe)兩(liang)種(zhong)材料時(shi)(shi)，假定這(zhe)兩(liang)種(zhong)母材熔(rong)入(ru)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬中(zhong)數(shu)量(liang)(liang)(liang)相同，即(ji)兩(liang)種(zhong)母材混(hun)合(he)(he)熔(rong)化后鉻(ge)(ge)和(he)鎳當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)仍為(wei)(wei)(wei)(wei)原(yuan)來的(de)f點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，則當(dang)(dang)(dang)(dang)母材的(de)熔(rong)合(he)(he)比(bi)發生變化時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)的(de)鉻(ge)(ge)和(he)鎳當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)質量(liang)(liang)(liang)分數(shu)沿(yan)fc線段各點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)移(yi)動而變化。當(dang)(dang)(dang)(dang)母材熔(rong)合(he)(he)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)40％時(shi)(shi)，即(ji)兩(liang)種(zhong)母材在(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)各占20％的(de)質量(liang)(liang)(liang)分數(shu)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)鉻(ge)(ge)鎳當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)質量(liang)(liang)(liang)分數(shu)相當(dang)(dang)(dang)(dang)于g點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)；當(dang)(dang)(dang)(dang)母材的(de)熔(rong)合(he)(he)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)30％時(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)h點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，此時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)組(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)(shi)體＋馬(ma)氏(shi)(shi)體，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭仍有(you)形成裂(lie)紋(wen)的(de)可能。在(zai)完全相同和(he)條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)，若改變焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)的(de)熔(rong)敷(fu)金(jin)屬成分，用A307牌(pai)號焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)（即(ji)E309型）進(jin)行(xing)(xing)施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)熔(rong)敷(fu)金(jin)屬鉻(ge)(ge)和(he)鎳當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)圖5-4中(zhong)d點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)。如(ru)果(guo)(guo)母材的(de)熔(rong)合(he)(he)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)鉻(ge)(ge)和(he)鎳當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)相當(dang)(dang)(dang)(dang)于圖5-4中(zhong)i點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，此時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬接(jie)(jie)近(jin)為(wei)(wei)(wei)(wei)全部奧(ao)氏(shi)(shi)體組(zu)織(zhi)(zhi)，也(ye)有(you)可能產(chan)生裂(lie)紋(wen)；若熔(rong)合(he)(he)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)鉻(ge)(ge)和(he)鎳當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)相當(dang)(dang)(dang)(dang)于圖5-4中(zhong)j點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，此時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬含有(you)體積分數(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)2％的(de)鐵素體的(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體組(zu)織(zhi)(zhi)，對抗裂(lie)性和(he)耐蝕性都是有(you)利(li)的(de)。若采(cai)用A407焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)（E310型）施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)熔(rong)敷(fu)金(jin)屬鉻(ge)(ge)和(he)鎳當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)圖5-4中(zhong)e點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，如(ru)果(guo)(guo)母材熔(rong)合(he)(he)比(bi)仍為(wei)(wei)(wei)(wei)30％～40％（即(ji)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)位(wei)于圖5-4中(zhong)fe線段中(zhong)k、l兩(liang)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)），焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬為(wei)(wei)(wei)(wei)單相奧(ao)氏(shi)(shi)體組(zu)織(zhi)(zhi)，也(ye)易使(shi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭產(chan)生裂(lie)紋(wen)。
這三(san)種(zhong)不同(tong)牌(pai)號的不銹鋼(gang)焊條，其焊條熔敷金屬的鉻鎳(nie)當量見(jian)表5-4。
綜上分析，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)12Cr18Ni9不銹鋼與Q235鋼時，若不加填充金(jin)屬(shu)或用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)采用(yong)(yong)A102焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)不可(ke)(ke)避(bi)免地要出現脆(cui)硬的馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，導致焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫產生裂紋(wen)。用(yong)(yong)A307焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)的熔合比要控(kong)制在30％以(yi)下，才能獲得(de)較為(wei)理想奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)＋鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)雙相組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。用(yong)(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)單相奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭也有形成(cheng)熱裂紋(wen)的傾(qing)向(xiang)。根據(ju)以(yi)上分析可(ke)(ke)知，由于珠光體(ti)(ti)(ti)鋼的稀(xi)釋(shi)作(zuo)用(yong)(yong)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)成(cheng)分和(he)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)會發生很大(da)變化。但是通(tong)過焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料的選擇以(yi)及對母材(cai)金(jin)屬(shu)熔合比的控(kong)制，可(ke)(ke)以(yi)在相當(dang)寬的范(fan)圍內調(diao)整(zheng)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫金(jin)屬(shu)的成(cheng)分和(he)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。
2. 焊縫邊緣的成分過(guo)渡層
焊縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)(rong)(rong)池(chi)邊緣(yuan)，金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)(zai)(zai)(zai)液(ye)態(tai)持續時(shi)間最短(duan)，溫(wen)度(du)(du)也較熔(rong)(rong)(rong)池(chi)中部低，液(ye)體(ti)金(jin)屬(shu)(shu)流動性較差(cha)，容(rong)易結(jie)晶形成固態(tai)。由于珠光體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)一(yi)側(ce)(ce)與(yu)奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊接(jie)材料的(de)(de)化學成分和填充金(jin)屬(shu)(shu)不(bu)能(neng)充分混(hun)合，在(zai)(zai)(zai)(zai)此側(ce)(ce)的(de)(de)焊縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中珠光體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)所占份額增大，且(qie)越靠(kao)(kao)近熔(rong)(rong)(rong)合線稀釋程度(du)(du)就越大。而在(zai)(zai)(zai)(zai)焊縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)(rong)(rong)池(chi)中心，其(qi)稀釋程度(du)(du)就小。這(zhe)樣，在(zai)(zai)(zai)(zai)珠光體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)與(yu)奧氏(shi)體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊接(jie)時(shi)，相鄰珠光體(ti)一(yi)側(ce)(ce)熔(rong)(rong)(rong)合線的(de)(de)焊縫(feng)(feng)(feng)中存在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)個成分梯度(du)(du)很大的(de)(de)過渡(du)層(ceng)。在(zai)(zai)(zai)(zai)過渡(du)層(ceng)中存在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)層(ceng)馬氏(shi)體(ti)組織(zhi)，硬(ying)度(du)(du)很高(gao)，形成一(yi)個高(gao)硬(ying)度(du)(du)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)脆性層(ceng)，有可能(neng)使(shi)熔(rong)(rong)(rong)合區遭到破(po)壞，降低了焊接(jie)結(jie)構的(de)(de)可靠(kao)(kao)性。
過渡層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)形成與焊接(jie)(jie)參(can)數有(you)(you)很(hen)大(da)(da)關(guan)系：當選用(yong)大(da)(da)的(de)熱輸入進行焊接(jie)(jie)時(shi)(shi)，焊接(jie)(jie)電(dian)流很(hen)大(da)(da)，焊接(jie)(jie)速度(du)(du)慢，焊縫金(jin)屬熔(rong)池邊(bian)緣(yuan)高溫(wen)停留時(shi)(shi)間(jian)延長(chang)。增加熔(rong)池邊(bian)緣(yuan)高溫(wen)停留時(shi)(shi)間(jian)，有(you)(you)助于(yu)增加熔(rong)池邊(bian)緣(yuan)液態金(jin)屬的(de)流動(dong)性(xing)和拌攪作用(yong)，使過渡層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)寬度(du)(du)減(jian)小。同時(shi)(shi)馬氏(shi)體脆性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)與過渡層(ceng)(ceng)(ceng)里含鎳量有(you)(you)關(guan)：當過渡層(ceng)(ceng)(ceng)中w（Ni）低于(yu)5％～6％時(shi)(shi)，將產(chan)生(sheng)馬氏(shi)體組織如圖(tu)5-5所示。從圖(tu)中可以看出(chu)，脆性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)寬度(du)(du)B與焊縫中鎳含量成反(fan)比。當填充金(jin)屬選用(yong)H08Cr21Ni10時(shi)(shi)，脆性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)寬度(du)(du)為B1，是比較大(da)(da)的(de)；當采用(yong)Cr15Ni25Mo6 填充金(jin)屬時(shi)(shi)，此時(shi)(shi)脆性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)寬度(du)(du)縮(suo)小到B3；當使用(yong)鎳基(ji)焊接(jie)(jie)材料時(shi)(shi)，脆性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)將會完全消失。
3. 熔合區的碳擴(kuo)散
奧氏(shi)體(ti)型不銹鋼(gang)(gang)與珠光(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)成(cheng)焊(han)(han)(han)接接頭(tou)，在焊(han)(han)(han)后熱處理或(huo)高溫運行服役時，其熔合區(qu)附近會發生碳(tan)由珠光(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)母材向奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)的擴散。在碳(tan)化物形成(cheng)元素含量低的珠光(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)一側產生脫(tuo)碳(tan)層(ceng)，而相鄰的奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)一側產生增碳(tan)層(ceng)。
碳(tan)擴散的(de)結果，熔合區的(de)珠光(guang)體組(zu)織(zhi)由于碳(tan)含量降低而轉變(bian)為鐵(tie)素體組(zu)織(zhi)導致軟化，且在高(gao)溫(wen)的(de)長時(shi)間作用下(xia)，鐵(tie)素體晶粒還會(hui)顯著地長大(da)；同時(shi)增碳(tan)層(ceng)中的(de)碳(tan)化物也變(bian)得粗大(da)，硬度非常高(gao)。焊接接頭在這種軟硬交(jiao)接層(ceng)的(de)抗蠕變(bian)性能大(da)大(da)降低，在高(gao)溫(wen)下(xia)長時(shi)間服役(yi)，交(jiao)接處(chu)會(hui)出現蠕變(bian)孔洞并逐漸發(fa)展成為顯微裂紋，最后(hou)導致焊接接頭斷裂失(shi)效(xiao)。
此(ci)外，若(ruo)(ruo)提高奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)與珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)焊縫中的(de)鎳含(han)量，就可以減輕碳從(cong)珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)母材向奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊縫金(jin)屬中的(de)擴(kuo)散(san)遷移。若(ruo)(ruo)選用鎳基合金(jin)作為(wei)填充金(jin)屬，這種碳的(de)擴(kuo)散(san)遷移就不(bu)存在(zai)。
4. 熔合區(qu)的(de)熱應力
焊(han)態的(de)(de)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)通常都存很(hen)大(da)的(de)(de)殘(can)余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)，焊(han)縫(feng)及其附近的(de)(de)金屬(shu)處于(yu)拉應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)狀態，其余(yu)部分的(de)(de)金屬(shu)受到壓應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)作用。然而在異(yi)(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)中，由于(yu)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)線脹(zhang)系數比(bi)珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)大(da)，從(cong)而導致焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)殘(can)余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)增大(da)。這樣，異(yi)(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)在高溫(wen)下(xia)長時間運行期間，更突(tu)出的(de)(de)表現在運行溫(wen)度(du)波動(dong)（特別是(shi)開、停車）時，焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)處于(yu)熱疲(pi)勞狀態。如果采(cai)用鎳(nie)基合金作為填充材料，由于(yu)鎳(nie)基合金的(de)(de)熱脹(zhang)系數與珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)相近，在珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)母材一側，焊(han)接(jie)(jie)(jie)殘(can)余(yu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)就可能減少。
根據以(yi)上分(fen)析可(ke)見，以(yi)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)為填充金屬焊接奧氏體(ti)-珠光體(ti)異種材(cai)料(liao)副(fu)時，成分(fen)不(bu)均勻(yun)所(suo)導致(zhi)的(de)脆性過(guo)渡層、碳(tan)擴散問題(ti)以(yi)及膨脹系(xi)數所(suo)導致(zhi)的(de)溫(wen)度差應力和變溫(wen)疲勞問題(ti)均發生在珠光體(ti)鋼(gang)(gang)一側焊縫(feng)的(de)熔合區，因而成為矛盾的(de)焦點。大(da)量的(de)失效案例均證明了這一點。
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。
