異種鋼焊(han)接(jie)時，通常(chang)可能出現下列(lie)形式的裂紋。
1. 近縫(feng)區裂紋(wen)
大多數發生在(zai)與具有淬火傾向(xiang)的高合(he)金馬氏體(ti)鋼(gang)或一般低、中合(he)金的珠光體(ti)鋼(gang)焊接時。近縫區裂紋形態(tai)為(wei)與熔合(he)線(xian)平行并與熔合(he)線(xian)略有一點距(ju)離處所出(chu)現的裂紋。
異(yi)(yi)種鋼焊接(jie)接(jie)頭熔(rong)合(he)(he)區的(de)(de)(de)(de)(de)裂紋與該(gai)部位的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)性(xing)和組織不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)性(xing)有(you)(you)直接(jie)關系。從微(wei)觀上看，這里存(cun)在著由(you)一種材料A過渡到(dao)另一種材料B（或(huo)D）的(de)(de)(de)(de)(de)所有(you)(you)中(zhong)間(jian)成(cheng)分(fen)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)。在母材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)A、B能(neng)(neng)(neng)形(xing)成(cheng)連續無限互(hu)熔(rong)的(de)(de)(de)(de)(de)場合(he)(he)下（此(ci)時(shi)焊縫成(cheng)分(fen)D必(bi)屬(shu)于A、B的(de)(de)(de)(de)(de)二元固溶體），這些(xie)中(zhong)間(jian)成(cheng)分(fen)也(ye)都(dou)屬(shu)于性(xing)能(neng)(neng)(neng)良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)固溶合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，通常不(bu)(bu)(bu)會形(xing)成(cheng)裂紋。若(ruo)母材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)B）、D兩(liang)種成(cheng)分(fen)構成(cheng)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)圖，其(qi)中(zhong)存(cun)在著導致裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)硬脆化(hua)合(he)(he)物中(zhong)間(jian)相(xiang)，或(huo)有(you)(you)可能(neng)(neng)(neng)產生(sheng)易(yi)淬火硬化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，則(ze)在此(ci)有(you)(you)萌生(sheng)裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)。不(bu)(bu)(bu)過，若(ruo)采用良(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)工藝措施，使得由(you)焊縫D到(dao)母材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)B）之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)合(he)(he)區過渡層(ceng)(ceng)比較薄(bo)(bo)，特別(bie)是其(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)攪拌層(ceng)(ceng)很(hen)薄(bo)(bo)時(shi)，這種有(you)(you)害組成(cheng)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)幾(ji)何尺寸極小(xiao)或(huo)甚至根本不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)形(xing)成(cheng)，其(qi)危害性(xing)就(jiu)能(neng)(neng)(neng)大(da)(da)大(da)(da)降(jiang)低甚至消(xiao)除。上述分(fen)析沒有(you)(you)考慮(lv)母材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)B）與D之間(jian)線脹(zhang)系數、彈性(xing)模量等方面的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)(cha)異(yi)(yi)。若(ruo)這種差(cha)(cha)異(yi)(yi)很(hen)大(da)(da)，即使過渡層(ceng)(ceng)很(hen)薄(bo)(bo)，出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)差(cha)(cha)應力梯度(du)也(ye)很(hen)大(da)(da)，不(bu)(bu)(bu)連續應力狀態嚴重，這也(ye)有(you)(you)可能(neng)(neng)(neng)導致焊后(hou)冷卻過程中(zhong)出(chu)現(xian)應力裂紋。
近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)有可能(neng)(neng)形成(cheng)(cheng)冷裂紋，這是(shi)因為(wei)在(zai)近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)形成(cheng)(cheng)硬脆的(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)組織所致(zhi)，它的(de)(de)(de)比容增大造(zao)成(cheng)(cheng)組織應(ying)力加大，導(dao)致(zhi)近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)出現微裂紋，在(zai)焊(han)接應(ying)力作用下，微裂紋擴展(zhan)為(wei)宏觀裂紋；或者(zhe)是(shi)在(zai)淬(cui)火鋼(gang)(gang)焊(han)縫(feng)的(de)(de)(de)近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)，由于氫(qing)從(cong)焊(han)縫(feng)金屬中(zhong)擴散(san)到近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)并使之飽(bao)和，產生(sheng)較大的(de)(de)(de)內應(ying)力，增加了近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)脆性(xing)而發生(sheng)氫(qing)致(zhi)裂紋。例如(ru)鐵素體(ti)不銹鋼(gang)(gang)-珠光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)焊(han)接接頭(tou)，若焊(han)縫(feng)金屬為(wei)穩定的(de)(de)(de)純(chun)鐵素體(ti)組織，由于鐵素體(ti)溶(rong)(rong)解氫(qing)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)力比奧氏(shi)體(ti)小的(de)(de)(de)多(duo)，在(zai)溶(rong)(rong)入(ru)高(gao)溫熔池中(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)，絕大部分將流向Ac3溫度(du)以(yi)上的(de)(de)(de)珠光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)焊(han)縫(feng)一側的(de)(de)(de)熱(re)影響區(qu)(qu)金屬中(zhong)，冷卻過程中(zhong)就(jiu)有可能(neng)(neng)使氫(qing)來不及從(cong)淬(cui)火區(qu)(qu)金屬中(zhong)析出，形成(cheng)(cheng)高(gao)度(du)過飽(bao)和，從(cong)而增大其發生(sheng)氫(qing)致(zhi)裂紋的(de)(de)(de)可能(neng)(neng)性(xing)。
在異種鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)(jie)時(shi)，還可(ke)能由(you)于熔(rong)化金(jin)屬(shu)中(zhong)的(de)(de)(de)低熔(rong)成分(fen)向鄰(lin)近(jin)的(de)(de)(de)固態金(jin)屬(shu)晶界滲透，形成低熔(rong)液(ye)態金(jin)屬(shu)層，從而(er)導(dao)(dao)致裂紋(wen)。例如，用黃(huang)銅(tong)焊(han)絲釬焊(han)結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)(jie)頭或者鋼(gang)(gang)(gang)-銅(tong)接(jie)(jie)頭時(shi)，特別是(shi)氣焊(han)的(de)(de)(de)條件下，如果(guo)高(gao)溫(wen)停留時(shi)間過長，有可(ke)能由(you)于黃(huang)銅(tong)沿著鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)奧氏(shi)體晶界往母(mu)材金(jin)屬(shu)深處滲透，導(dao)(dao)致母(mu)材金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)晶界產(chan)生(sheng)裂紋(wen)，可(ke)以將其稱為滲透裂紋(wen)。還例如，在焊(han)接(jie)(jie)碳鋼(gang)(gang)(gang)-奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)(jie)頭時(shi)，碳鋼(gang)(gang)(gang)坡口部位(wei)母(mu)材中(zhong)的(de)(de)(de)低熔(rong)點夾(jia)雜物(wu)被吸(xi)入奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)近(jin)縫(feng)區(qu)，而(er)引起(qi)近(jin)縫(feng)區(qu)中(zhong)出現晶間熱裂紋(wen)。
2. 焊(han)縫金屬(shu)中的(de)熱裂紋
為了使焊(han)接接頭具有良好的(de)塑(su)性，一(yi)般希(xi)望焊(han)縫(feng)(feng)金屬為奧氏體組織，而此時(shi)恰恰最易出(chu)現焊(han)縫(feng)(feng)中心(xin)裂紋。其形(xing)成(cheng)(cheng)機(ji)(ji)理(li)與奧氏體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)接形(xing)成(cheng)(cheng)熱裂紋一(yi)樣：在焊(han)縫(feng)(feng)尚(shang)未完(wan)全結(jie)晶之前，熔池中存在低熔點液膜，在結(jie)晶過程(cheng)中，熔池收縮焊(han)縫(feng)(feng)受(shou)拉，低熔點液態薄膜被破壞又得不(bu)到補充(chong)，就形(xing)成(cheng)(cheng)結(jie)晶裂紋。根據形(xing)成(cheng)(cheng)裂紋的(de)機(ji)(ji)理(li)，按照焊(han)接冶金學(xue)基本規(gui)律進(jin)行(xing)分析，設計(ji)出(chu)防止形(xing)成(cheng)(cheng)熱裂紋的(de)焊(han)縫(feng)(feng)金屬化學(xue)成(cheng)(cheng)分，可(ke)以通過研制或(huo)選(xuan)(xuan)擇(ze)焊(han)接材(cai)料(liao)來(lai)(lai)進(jin)行(xing)大幅度調控，來(lai)(lai)避免(mian)焊(han)縫(feng)(feng)熱裂紋的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)；也可(ke)以依據相同或(huo)類似成(cheng)(cheng)功(gong)的(de)工程(cheng)實例(li)來(lai)(lai)選(xuan)(xuan)擇(ze)焊(han)接材(cai)料(liao)。
3. 焊接接頭中殘余應力引(yin)起的裂紋
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。
