異種(zhong)鋼焊接時，通(tong)常可能出現下列形式的裂紋。

1. 近縫區(qu)裂紋

  大多數發生在與(yu)具有淬火傾(qing)向的高合(he)金馬(ma)氏體鋼(gang)(gang)或一般低、中(zhong)合(he)金的珠光體鋼(gang)(gang)焊(han)接時(shi)。近縫(feng)區裂(lie)紋形(xing)態為與(yu)熔合(he)線(xian)平行并(bing)與(yu)熔合(he)線(xian)略有一點距離處(chu)所出現的裂(lie)紋。

  異(yi)種(zhong)鋼焊接(jie)接(jie)頭熔合(he)區的(de)(de)裂紋與(yu)該部位的(de)(de)成分(fen)不均(jun)勻性(xing)(xing)和組織不均(jun)勻性(xing)(xing)有(you)直接(jie)關系(xi)。從微觀上看(kan)，這(zhe)(zhe)里存在(zai)著由一(yi)種(zhong)材(cai)料A過(guo)(guo)(guo)渡到(dao)另一(yi)種(zhong)材(cai)料B（或D）的(de)(de)所(suo)有(you)中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)成分(fen)合(he)金(jin)(jin)。在(zai)母材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A、B能形(xing)成連續(xu)無(wu)限互(hu)熔的(de)(de)場合(he)下（此(ci)時(shi)焊縫(feng)成分(fen)D必屬(shu)于(yu)A、B的(de)(de)二元固溶(rong)(rong)體），這(zhe)(zhe)些中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)成分(fen)也(ye)(ye)都(dou)屬(shu)于(yu)性(xing)(xing)能良(liang)好(hao)的(de)(de)固溶(rong)(rong)合(he)金(jin)(jin)，通常不會(hui)形(xing)成裂紋。若(ruo)母材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A（或B）、D兩種(zhong)成分(fen)構成復(fu)雜的(de)(de)相(xiang)圖(tu)，其中(zhong)(zhong)存在(zai)著導致裂紋的(de)(de)硬脆化(hua)合(he)物(wu)中(zhong)(zhong)間(jian)(jian)相(xiang)，或有(you)可(ke)(ke)能產生易淬火(huo)硬化(hua)的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)，則在(zai)此(ci)有(you)萌生裂紋的(de)(de)可(ke)(ke)能。不過(guo)(guo)(guo)，若(ruo)采用良(liang)好(hao)的(de)(de)工藝措(cuo)施，使(shi)(shi)得由焊縫(feng)D到(dao)母材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A（或B）之(zhi)間(jian)(jian)的(de)(de)熔合(he)區過(guo)(guo)(guo)渡層(ceng)比(bi)較薄(bo)，特別(bie)是(shi)其中(zhong)(zhong)的(de)(de)不均(jun)勻攪拌(ban)層(ceng)很薄(bo)時(shi)，這(zhe)(zhe)種(zhong)有(you)害組成相(xiang)的(de)(de)幾(ji)何尺寸(cun)極小或甚(shen)至根本(ben)不能形(xing)成，其危害性(xing)(xing)就能大大降(jiang)低(di)甚(shen)至消除。上述(shu)分(fen)析沒(mei)有(you)考慮母材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A（或B）與(yu)D之(zhi)間(jian)(jian)線脹系(xi)數(shu)、彈性(xing)(xing)模量等方(fang)面的(de)(de)差(cha)異(yi)。若(ruo)這(zhe)(zhe)種(zhong)差(cha)異(yi)很大，即(ji)使(shi)(shi)過(guo)(guo)(guo)渡層(ceng)很薄(bo)，出現的(de)(de)溫度差(cha)應(ying)力(li)(li)梯度也(ye)(ye)很大，不連續(xu)應(ying)力(li)(li)狀態嚴(yan)重，這(zhe)(zhe)也(ye)(ye)有(you)可(ke)(ke)能導致焊后冷(leng)卻(que)過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)出現應(ying)力(li)(li)裂紋。

  近(jin)(jin)縫區(qu)(qu)有(you)可能(neng)(neng)(neng)形(xing)成(cheng)冷裂(lie)紋(wen)(wen)，這是因為在近(jin)(jin)縫區(qu)(qu)形(xing)成(cheng)硬脆的(de)(de)(de)(de)馬氏體(ti)組織(zhi)所致，它的(de)(de)(de)(de)比(bi)容(rong)增(zeng)大(da)造成(cheng)組織(zhi)應力(li)加大(da)，導致近(jin)(jin)縫區(qu)(qu)出(chu)現(xian)微(wei)(wei)裂(lie)紋(wen)(wen)，在焊(han)接(jie)(jie)應力(li)作用下，微(wei)(wei)裂(lie)紋(wen)(wen)擴展(zhan)為宏觀裂(lie)紋(wen)(wen)；或者是在淬(cui)火鋼(gang)焊(han)縫的(de)(de)(de)(de)近(jin)(jin)縫區(qu)(qu)，由于(yu)氫(qing)(qing)從(cong)(cong)焊(han)縫金屬中(zhong)擴散到近(jin)(jin)縫區(qu)(qu)并使之(zhi)飽和，產(chan)生較大(da)的(de)(de)(de)(de)內應力(li)，增(zeng)加了近(jin)(jin)縫區(qu)(qu)脆性而(er)發生氫(qing)(qing)致裂(lie)紋(wen)(wen)。例如鐵(tie)素(su)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)-珠光體(ti)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，若焊(han)縫金屬為穩(wen)定的(de)(de)(de)(de)純(chun)鐵(tie)素(su)體(ti)組織(zhi)，由于(yu)鐵(tie)素(su)體(ti)溶解(jie)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力(li)比(bi)奧氏體(ti)小的(de)(de)(de)(de)多，在溶入高溫熔池中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)，絕大(da)部分將流向Ac3溫度以上的(de)(de)(de)(de)珠光體(ti)鋼(gang)焊(han)縫一側的(de)(de)(de)(de)熱(re)影響區(qu)(qu)金屬中(zhong)，冷卻過(guo)程中(zhong)就(jiu)有(you)可能(neng)(neng)(neng)使氫(qing)(qing)來不及從(cong)(cong)淬(cui)火區(qu)(qu)金屬中(zhong)析出(chu)，形(xing)成(cheng)高度過(guo)飽和，從(cong)(cong)而(er)增(zeng)大(da)其發生氫(qing)(qing)致裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)性。

  在異種(zhong)鋼(gang)(gang)焊接時(shi)，還可能由(you)于熔化(hua)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)中的(de)低熔成分(fen)向鄰近的(de)固(gu)態金(jin)屬(shu)(shu)(shu)晶界滲(shen)透(tou)，形成低熔液態金(jin)屬(shu)(shu)(shu)層，從(cong)而導致裂(lie)紋(wen)。例如，用黃(huang)銅焊絲釬焊結構鋼(gang)(gang)接頭(tou)(tou)或者鋼(gang)(gang)-銅接頭(tou)(tou)時(shi)，特別是氣焊的(de)條件下，如果高溫停(ting)留時(shi)間過(guo)長(chang)，有可能由(you)于黃(huang)銅沿著(zhu)鋼(gang)(gang)的(de)奧(ao)氏(shi)體晶界往母材金(jin)屬(shu)(shu)(shu)深處(chu)滲(shen)透(tou)，導致母材金(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)晶界產生裂(lie)紋(wen)，可以將其稱為滲(shen)透(tou)裂(lie)紋(wen)。還例如，在焊接碳鋼(gang)(gang)-奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)接頭(tou)(tou)時(shi)，碳鋼(gang)(gang)坡口部位母材中的(de)低熔點夾(jia)雜物(wu)被吸入(ru)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)的(de)近縫(feng)區，而引(yin)起近縫(feng)區中出現晶間熱裂(lie)紋(wen)。

2. 焊(han)縫(feng)金屬(shu)中的熱裂紋

  為了使(shi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有(you)良好的(de)(de)塑(su)性(xing)，一(yi)般希望焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)為奧氏體組織，而(er)此時恰恰最(zui)易出(chu)(chu)現(xian)焊(han)縫(feng)(feng)中心裂紋。其形成(cheng)(cheng)機理(li)與(yu)奧氏體不銹鋼焊(han)接(jie)(jie)形成(cheng)(cheng)熱裂紋一(yi)樣：在焊(han)縫(feng)(feng)尚未完全(quan)結(jie)晶之前，熔池(chi)中存在低熔點(dian)液膜，在結(jie)晶過(guo)程(cheng)中，熔池(chi)收縮焊(han)縫(feng)(feng)受拉，低熔點(dian)液態薄膜被破壞又得(de)不到(dao)補(bu)充，就形成(cheng)(cheng)結(jie)晶裂紋。根(gen)據(ju)形成(cheng)(cheng)裂紋的(de)(de)機理(li)，按照焊(han)接(jie)(jie)冶金學基本規律(lv)進行(xing)分析，設計出(chu)(chu)防止形成(cheng)(cheng)熱裂紋的(de)(de)焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)化學成(cheng)(cheng)分，可(ke)以(yi)通過(guo)研制(zhi)或選擇(ze)焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)來進行(xing)大幅度調(diao)控，來避免焊(han)縫(feng)(feng)熱裂紋的(de)(de)形成(cheng)(cheng)；也可(ke)以(yi)依據(ju)相同或類似成(cheng)(cheng)功的(de)(de)工(gong)程(cheng)實例來選擇(ze)焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)。

3. 焊接接頭中(zhong)殘(can)余(yu)應力引起(qi)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。