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(xiu)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)鋼焊接時(shi)，每一種(zhong)（側）母(mu)材(cai)受(shou)到(dao)焊接熱循環(huan)而發生的(de)組(zu)織轉(zhuan)變以及隨之可能出現的(de)各種(zhong)焊接問題，如淬火硬化、退(tui)火或回火軟化、冷裂(lie)紋(wen)、再(zai)熱裂(lie)紋(wen)、液化裂(lie)紋(wen)等，都和同(tong)種(zhong)材(cai)料焊接時(shi)基本相同(tong)，因(yin)此在此不再(zai)重復。以下所(suo)要討論(lun)的(de)異種(zhong)鋼焊接性問題只是集(ji)中于焊縫和熔合區。因(yin)為這里的(de)金屬成分組(zu)成十分復雜，受(shou)到(dao)兩種(zhong)不同(tong)成分的(de)母(mu)材(cai)和第三種(zhong)成分的(de)填充材(cai)料的(de)共同(tong)制約(yue)，且又受(shou)到(dao)焊接工藝(yi)的(de)強烈影(ying)響。
1. 焊(han)縫(feng)的(de)成(cheng)分、相(xiang)組(zu)成(cheng)及(ji)其(qi)調控(kong)
奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)（A）與珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)（B）焊(han)(han)接時，焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)平均成分(fen)由兩種(zhong)不同(tong)類型的(de)(de)母材（A和(he)B）同(tong)填(tian)充(chong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)（C）混合(he)所組(zu)成。由于珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)中不含(han)有或僅含(han)有少量的(de)(de)合(he)金(jin)元素，若它溶入焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)份額增大，則會沖淡焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)合(he)金(jin)濃度，從而改(gai)變焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)化學(xue)成分(fen)和(he)組(zu)織狀態，這種(zhong)現象(xiang)稱(cheng)為母材對焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)稀釋作用(yong)。
對(dui)于奧氏體型不銹鋼與珠光體鋼的焊(han)縫(feng)(feng)，希望母材(cai)在(zai)焊(han)縫(feng)(feng)金屬中所占(zhan)比例(li)要小，即稀釋度小一(yi)些而且要求熔合比穩(wen)定(ding)，其目的是減少(shao)焊(han)縫(feng)(feng)裂(lie)紋，保證(zheng)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的性能。影響(xiang)焊(han)縫(feng)(feng)稀釋程(cheng)度的因素很(hen)多，有焊(han)縫(feng)(feng)形狀、焊(han)接(jie)(jie)電流、電弧電壓、焊(han)接(jie)(jie)速度等。焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)不同對(dui)焊(han)縫(feng)(feng)稀釋程(cheng)度影響(xiang)很(hen)大，圖5-3所示(shi)列(lie)出了幾種焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)可獲得熔合比的范圍。
在(zai)Q235鋼(gang)與12Cr18Ni9 不銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)縫金屬中，如果(guo)(guo)由(you)于焊(han)縫的(de)(de)過分稀(xi)釋，可(ke)使焊(han)縫中熔合(he)比（％）奧氏(shi)體形成(cheng)(cheng)元素(su)不足(zu)，結果(guo)(guo)在(zai)焊(han)縫中出現馬氏(shi)圖(tu)5-3 焊(han)接(jie)(jie)方法對(dui)熔合(he)比的(de)(de)影(ying)響體組織，使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)脆性增大，導致焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)形成(cheng)(cheng)裂紋。可(ke)以借助于圖(tu)5-4不銹鋼(gang)（舍(she)夫(fu)勒）組織圖(tu)來討論分析(xi)，首先將鋼(gang)的(de)(de)各合(he)金元素(su)含量(liang)按下列公式(shi)折(zhe)算成(cheng)(cheng)鉻當(dang)量(liang)和鎳當(dang)量(liang)：鉻當(dang)量(liang)Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳當(dang)量(liang)Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再在(zai)圖(tu)5-4找出相(xiang)應的(de)(de)點，即(ji)可(ke)知該(gai)鋼(gang)焊(han)縫的(de)(de)正常冷卻組織中的(de)(de)相(xiang)組成(cheng)(cheng)。
例如，12Cr18Ni9鋼與Q235鋼沒有焊接以(yi)前，經過鉻當(dang)量和鎳當(dang)量的(de)計算，見表5-3。分(fen)別為(wei)(wei)圖(tu)5-4中的(de)a、b兩(liang)點，如果不加填(tian)充(chong)金屬進行(xing)鎢極氬弧焊，假定這兩(liang)種(zhong)金屬熔入焊道的(de)中比例各為(wei)(wei)一半，其熔合比分(fen)別是(shi)50％，則在圖(tu)5-4中可找到對應的(de)f點。從圖(tu)中可以(yi)看出f點所處焊縫(feng)金屬的(de)位置為(wei)(wei)馬氏(shi)體組織。眾所周知，馬氏(shi)體組織是(shi)一個又脆又硬的(de)組織，容易使焊縫(feng)產生裂紋。
采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)，對(dui)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)幾種焊(han)(han)(han)(han)(han)條的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)(jin)屬進行過鉻(ge)(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)量的(de)(de)(de)(de)計算(suan)，計算(suan)結果見表5-4。首先(xian)選用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)條牌號A102（E308型）作為(wei)(wei)填充金(jin)(jin)(jin)屬，其(qi)鉻(ge)(ge)、鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)量對(dui)應于圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)c點(dian)(dian)(dian)。此焊(han)(han)(han)(han)(han)條焊(han)(han)(han)(han)(han)接這兩種材(cai)(cai)料時(shi)，假定這兩種母(mu)材(cai)(cai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬中(zhong)(zhong)數(shu)(shu)(shu)量相(xiang)(xiang)同，即(ji)兩種母(mu)材(cai)(cai)混合(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)化后(hou)鉻(ge)(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)量仍為(wei)(wei)原來的(de)(de)(de)(de)f點(dian)(dian)(dian)，則當(dang)(dang)母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)發生變化時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)量的(de)(de)(de)(de)質量分(fen)數(shu)(shu)(shu)沿fc線(xian)段各點(dian)(dian)(dian)移動(dong)而變化。當(dang)(dang)母(mu)材(cai)(cai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)40％時(shi)，即(ji)兩種母(mu)材(cai)(cai)在焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)各占20％的(de)(de)(de)(de)質量分(fen)數(shu)(shu)(shu)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)量的(de)(de)(de)(de)質量分(fen)數(shu)(shu)(shu)相(xiang)(xiang)當(dang)(dang)于g點(dian)(dian)(dian)；當(dang)(dang)母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)30％時(shi)為(wei)(wei)h點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)組織為(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)＋馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭(tou)仍有形成(cheng)裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)可(ke)能。在完全(quan)相(xiang)(xiang)同和(he)(he)條件下(xia)，若(ruo)改變焊(han)(han)(han)(han)(han)條的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)(jin)屬成(cheng)分(fen)，用(yong)A307牌號焊(han)(han)(han)(han)(han)條（即(ji)E309型）進行施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)條熔(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)(jin)屬鉻(ge)(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)量為(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)d點(dian)(dian)(dian)。如果母(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)量相(xiang)(xiang)當(dang)(dang)于圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)i點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬接近為(wei)(wei)全(quan)部(bu)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，也有可(ke)能產生裂(lie)紋；若(ruo)熔(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)量相(xiang)(xiang)當(dang)(dang)于圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)j點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬含有體(ti)(ti)(ti)積分(fen)數(shu)(shu)(shu)為(wei)(wei)2％的(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，對(dui)抗(kang)裂(lie)性(xing)(xing)和(he)(he)耐蝕性(xing)(xing)都是有利的(de)(de)(de)(de)。若(ruo)采用(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)(han)條（E310型）施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)條熔(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)(jin)屬鉻(ge)(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)量為(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)e點(dian)(dian)(dian)，如果母(mu)材(cai)(cai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)仍為(wei)(wei)30％～40％（即(ji)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)位于圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)fe線(xian)段中(zhong)(zhong)k、l兩點(dian)(dian)(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬為(wei)(wei)單相(xiang)(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，也易使焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭(tou)產生裂(lie)紋。
這三種不同牌號的(de)不銹(xiu)鋼焊條(tiao)，其焊條(tiao)熔敷(fu)金屬的(de)鉻鎳(nie)當(dang)量見表5-4。
綜(zong)上(shang)(shang)分析，焊(han)(han)(han)(han)接12Cr18Ni9不銹鋼(gang)與Q235鋼(gang)時，若不加填充金(jin)(jin)(jin)(jin)屬或用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)條電弧焊(han)(han)(han)(han)采用(yong)(yong)A102焊(han)(han)(han)(han)條施(shi)焊(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)(jin)屬不可(ke)避(bi)免(mian)地要(yao)出現脆硬(ying)的(de)(de)馬氏體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)(zu)織，導致焊(han)(han)(han)(han)縫產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)。用(yong)(yong)A307焊(han)(han)(han)(han)條施(shi)焊(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)熔合比要(yao)控(kong)制在30％以(yi)(yi)下，才能(neng)獲得較為理想(xiang)奧氏體(ti)(ti)(ti)＋鐵素體(ti)(ti)(ti)雙相(xiang)組(zu)(zu)(zu)織。用(yong)(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)條施(shi)焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)(jin)屬組(zu)(zu)(zu)織為單相(xiang)奧氏體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)(zu)織，焊(han)(han)(han)(han)接接頭也有形成熱裂(lie)紋(wen)的(de)(de)傾向。根據(ju)以(yi)(yi)上(shang)(shang)分析可(ke)知(zhi)，由于珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)的(de)(de)稀釋(shi)作用(yong)(yong)，焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)(jin)屬成分和組(zu)(zu)(zu)織會發(fa)生(sheng)很(hen)大(da)變化。但是通過(guo)焊(han)(han)(han)(han)接方法和焊(han)(han)(han)(han)接材料的(de)(de)選(xuan)擇以(yi)(yi)及對母材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬熔合比的(de)(de)控(kong)制，可(ke)以(yi)(yi)在相(xiang)當寬的(de)(de)范圍內調整(zheng)焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)成分和組(zu)(zu)(zu)織。
2. 焊縫邊緣的成分過渡層
焊縫(feng)金(jin)屬熔(rong)池邊緣，金(jin)屬在(zai)(zai)(zai)(zai)液(ye)態(tai)持續時(shi)(shi)間最短，溫度(du)(du)(du)也較熔(rong)池中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)部低，液(ye)體(ti)(ti)(ti)金(jin)屬流動性(xing)較差(cha)，容(rong)易結晶形成(cheng)固態(tai)。由(you)于珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)一(yi)側與(yu)奧氏體(ti)(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊接材料的(de)化(hua)學成(cheng)分(fen)和填(tian)充(chong)金(jin)屬不能充(chong)分(fen)混合(he)(he)，在(zai)(zai)(zai)(zai)此側的(de)焊縫(feng)金(jin)屬中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)所(suo)占份額增大(da)，且越靠近熔(rong)合(he)(he)線(xian)稀釋程度(du)(du)(du)就越大(da)。而(er)在(zai)(zai)(zai)(zai)焊縫(feng)金(jin)屬熔(rong)池中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)心，其稀釋程度(du)(du)(du)就小。這(zhe)樣，在(zai)(zai)(zai)(zai)珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)與(yu)奧氏體(ti)(ti)(ti)型不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊接時(shi)(shi)，相鄰(lin)珠光體(ti)(ti)(ti)一(yi)側熔(rong)合(he)(he)線(xian)的(de)焊縫(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)個成(cheng)分(fen)梯度(du)(du)(du)很大(da)的(de)過渡層(ceng)。在(zai)(zai)(zai)(zai)過渡層(ceng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)(zai)(zai)一(yi)層(ceng)馬氏體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)，硬度(du)(du)(du)很高，形成(cheng)一(yi)個高硬度(du)(du)(du)的(de)馬氏體(ti)(ti)(ti)脆性(xing)層(ceng)，有可能使熔(rong)合(he)(he)區遭到破(po)壞，降低了焊接結構的(de)可靠性(xing)。
過(guo)(guo)(guo)渡(du)層的(de)形成與(yu)(yu)焊(han)(han)接參數(shu)有很大(da)關(guan)系：當選用大(da)的(de)熱輸入(ru)進行焊(han)(han)接時(shi)，焊(han)(han)接電流很大(da)，焊(han)(han)接速度慢，焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)熔池(chi)邊(bian)緣高溫停(ting)留時(shi)間延長。增加(jia)熔池(chi)邊(bian)緣高溫停(ting)留時(shi)間，有助于(yu)增加(jia)熔池(chi)邊(bian)緣液態金屬(shu)的(de)流動性和拌攪(jiao)作用，使過(guo)(guo)(guo)渡(du)層的(de)寬度減小(xiao)。同時(shi)馬(ma)氏(shi)體脆性層與(yu)(yu)過(guo)(guo)(guo)渡(du)層里(li)含鎳(nie)(nie)量有關(guan)：當過(guo)(guo)(guo)渡(du)層中(zhong)w（Ni）低于(yu)5％～6％時(shi)，將產生馬(ma)氏(shi)體組織如圖5-5所(suo)示。從圖中(zhong)可以看出，脆性層寬度B與(yu)(yu)焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)鎳(nie)(nie)含量成反(fan)比。當填(tian)充金屬(shu)選用H08Cr21Ni10時(shi)，脆性層寬度為B1，是(shi)比較(jiao)大(da)的(de)；當采用Cr15Ni25Mo6 填(tian)充金屬(shu)時(shi)，此(ci)時(shi)脆性層寬度縮小(xiao)到B3；當使用鎳(nie)(nie)基焊(han)(han)接材料(liao)時(shi)，脆性層將會完全消(xiao)失。
3. 熔合區的碳(tan)擴散(san)
奧氏(shi)體(ti)型(xing)不銹鋼與(yu)珠光(guang)體(ti)鋼焊(han)成焊(han)接(jie)接(jie)頭，在(zai)焊(han)后熱處理或(huo)高溫(wen)運行服役時，其熔合區附(fu)近(jin)會(hui)發生碳(tan)由珠光(guang)體(ti)鋼母(mu)材向奧氏(shi)體(ti)不銹鋼焊(han)縫的(de)(de)擴散(san)。在(zai)碳(tan)化物形成元素含(han)量低(di)的(de)(de)珠光(guang)體(ti)鋼一(yi)側產生脫(tuo)碳(tan)層(ceng)，而相鄰的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼焊(han)縫一(yi)側產生增碳(tan)層(ceng)。
碳(tan)擴散的結果，熔合(he)區的珠光體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)由(you)于碳(tan)含量(liang)降低而轉變(bian)為(wei)鐵素體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)導致軟(ruan)化，且在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)的長(chang)時(shi)(shi)間(jian)作用下，鐵素體(ti)(ti)晶粒還會(hui)(hui)顯(xian)著地長(chang)大(da)(da)；同時(shi)(shi)增(zeng)碳(tan)層(ceng)中的碳(tan)化物也變(bian)得粗大(da)(da)，硬度(du)非常高(gao)。焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在(zai)這種軟(ruan)硬交接(jie)(jie)層(ceng)的抗蠕變(bian)性能大(da)(da)大(da)(da)降低，在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)下長(chang)時(shi)(shi)間(jian)服役，交接(jie)(jie)處會(hui)(hui)出現(xian)蠕變(bian)孔洞(dong)并逐(zhu)漸發展(zhan)成為(wei)顯(xian)微裂(lie)(lie)紋，最后(hou)導致焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭斷(duan)裂(lie)(lie)失(shi)效。
此外，若提高奧(ao)氏(shi)體不銹鋼與珠(zhu)光(guang)體鋼焊縫中(zhong)的鎳(nie)含(han)量，就(jiu)可以減(jian)輕碳從珠(zhu)光(guang)體鋼母材向奧(ao)氏(shi)體不銹鋼焊縫金屬(shu)中(zhong)的擴散遷移。若選用鎳(nie)基合金作(zuo)為(wei)填充金屬(shu)，這種碳的擴散遷移就(jiu)不存在。
4. 熔合區的(de)熱(re)應(ying)力
焊(han)態(tai)的(de)(de)(de)接(jie)頭(tou)通常都(dou)存(cun)很大的(de)(de)(de)殘(can)余應(ying)力(li)(li)，焊(han)縫及其附近的(de)(de)(de)金(jin)屬處(chu)于拉(la)應(ying)力(li)(li)狀態(tai)，其余部(bu)分的(de)(de)(de)金(jin)屬受到壓(ya)應(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)作用。然而在(zai)(zai)異種(zhong)鋼(gang)(gang)接(jie)頭(tou)中，由于奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)線脹系數(shu)比珠光體(ti)鋼(gang)(gang)大，從(cong)而導致焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)殘(can)余應(ying)力(li)(li)增大。這樣(yang)，異種(zhong)鋼(gang)(gang)接(jie)頭(tou)在(zai)(zai)高溫下長時(shi)間運行期間，更突(tu)出(chu)的(de)(de)(de)表現(xian)在(zai)(zai)運行溫度波動（特別(bie)是(shi)開、停車）時(shi)，焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)處(chu)于熱(re)(re)疲(pi)勞狀態(tai)。如果采用鎳基合金(jin)作為填充材料，由于鎳基合金(jin)的(de)(de)(de)熱(re)(re)脹系數(shu)與珠光體(ti)鋼(gang)(gang)相近，在(zai)(zai)珠光體(ti)鋼(gang)(gang)母材一側，焊(han)接(jie)殘(can)余應(ying)力(li)(li)就可能減少。
根據以上分析可(ke)見，以奧(ao)氏體(ti)不銹鋼為填(tian)充(chong)金屬(shu)焊接奧(ao)氏體(ti)-珠光體(ti)異(yi)種(zhong)材料副時，成分不均勻所導(dao)致(zhi)的(de)(de)(de)脆性過渡層、碳(tan)擴散問(wen)題(ti)以及膨脹系數所導(dao)致(zhi)的(de)(de)(de)溫度差應(ying)力和變溫疲勞問(wen)題(ti)均發生在珠光體(ti)鋼一側焊縫的(de)(de)(de)熔合區，因而成為矛盾的(de)(de)(de)焦點。大(da)量的(de)(de)(de)失效案例均證(zheng)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。
