異種鋼焊(han)接時，通常可能出現下列形式(shi)的(de)裂紋。

1. 近縫區裂紋

  大多數(shu)發生(sheng)在與(yu)具有淬(cui)火傾向(xiang)的(de)高合金馬(ma)氏體(ti)鋼或一般低、中合金的(de)珠光體(ti)鋼焊接時。近縫區(qu)裂紋形(xing)態為與(yu)熔(rong)合線平行并與(yu)熔(rong)合線略(lve)有一點(dian)距離處所出(chu)現的(de)裂紋。

  異(yi)種鋼焊(han)(han)接接頭熔合(he)區的(de)(de)(de)(de)(de)裂紋與該部位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)不均勻(yun)(yun)性(xing)和組織不均勻(yun)(yun)性(xing)有(you)(you)直(zhi)接關系。從微觀上看(kan)，這里存(cun)在著由一(yi)種材料(liao)A過渡到另(ling)一(yi)種材料(liao)B（或(huo)(huo)D）的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)(you)中(zhong)(zhong)間成(cheng)分(fen)(fen)合(he)金(jin)(jin)。在母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)A、B能(neng)形(xing)(xing)成(cheng)連(lian)續無限互(hu)熔的(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)合(he)下（此時焊(han)(han)縫成(cheng)分(fen)(fen)D必屬(shu)于(yu)A、B的(de)(de)(de)(de)(de)二元固溶(rong)體），這些中(zhong)(zhong)間成(cheng)分(fen)(fen)也(ye)(ye)都(dou)屬(shu)于(yu)性(xing)能(neng)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)固溶(rong)合(he)金(jin)(jin)，通常不會(hui)形(xing)(xing)成(cheng)裂紋。若(ruo)母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)(huo)B）、D兩種成(cheng)分(fen)(fen)構成(cheng)復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)圖(tu)，其(qi)中(zhong)(zhong)存(cun)在著導致裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)硬脆化合(he)物中(zhong)(zhong)間相(xiang)，或(huo)(huo)有(you)(you)可能(neng)產生易淬(cui)火硬化的(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)，則(ze)在此有(you)(you)萌生裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)。不過，若(ruo)采用良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)工藝措施，使得(de)由焊(han)(han)縫D到母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)(huo)B）之間的(de)(de)(de)(de)(de)熔合(he)區過渡層比(bi)較(jiao)薄(bo)，特別是其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)不均勻(yun)(yun)攪拌層很(hen)薄(bo)時，這種有(you)(you)害組成(cheng)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)幾何(he)尺寸極小或(huo)(huo)甚至根本不能(neng)形(xing)(xing)成(cheng)，其(qi)危害性(xing)就能(neng)大(da)大(da)降(jiang)低甚至消除。上述(shu)分(fen)(fen)析沒有(you)(you)考慮母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)(huo)B）與D之間線脹系數、彈性(xing)模量等方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)(cha)異(yi)。若(ruo)這種差(cha)(cha)異(yi)很(hen)大(da)，即使過渡層很(hen)薄(bo)，出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)差(cha)(cha)應力梯度(du)也(ye)(ye)很(hen)大(da)，不連(lian)續應力狀態(tai)嚴重，這也(ye)(ye)有(you)(you)可能(neng)導致焊(han)(han)后冷卻過程中(zhong)(zhong)出(chu)現(xian)應力裂紋。

  近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)有可(ke)能形成冷裂(lie)紋(wen)(wen)，這是(shi)因為在(zai)(zai)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)形成硬脆的馬氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織所致，它的比容增(zeng)大(da)造(zao)成組(zu)織應力加大(da)，導致近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)出現微裂(lie)紋(wen)(wen)，在(zai)(zai)焊接(jie)應力作(zuo)用(yong)下(xia)，微裂(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展為宏觀裂(lie)紋(wen)(wen)；或者是(shi)在(zai)(zai)淬(cui)火鋼焊縫(feng)(feng)的近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)，由(you)(you)于氫(qing)(qing)從焊縫(feng)(feng)金屬中擴(kuo)散到近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)并使(shi)之飽(bao)和(he)，產(chan)生較大(da)的內應力，增(zeng)加了近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)脆性(xing)而(er)發生氫(qing)(qing)致裂(lie)紋(wen)(wen)。例如鐵素(su)體(ti)不銹鋼-珠(zhu)光體(ti)鋼的焊接(jie)接(jie)頭，若焊縫(feng)(feng)金屬為穩(wen)定(ding)的純(chun)鐵素(su)體(ti)組(zu)織，由(you)(you)于鐵素(su)體(ti)溶(rong)解氫(qing)(qing)的能力比奧氏(shi)(shi)體(ti)小的多，在(zai)(zai)溶(rong)入高(gao)溫熔池中的氫(qing)(qing)，絕大(da)部分將流向Ac3溫度(du)以上的珠(zhu)光體(ti)鋼焊縫(feng)(feng)一側的熱影響區(qu)金屬中，冷卻過程(cheng)中就有可(ke)能使(shi)氫(qing)(qing)來不及從淬(cui)火區(qu)金屬中析出，形成高(gao)度(du)過飽(bao)和(he)，從而(er)增(zeng)大(da)其發生氫(qing)(qing)致裂(lie)紋(wen)(wen)的可(ke)能性(xing)。

  在異(yi)種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)接時，還可(ke)能(neng)由于(yu)熔(rong)化金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中的(de)(de)低(di)熔(rong)成分向鄰近(jin)的(de)(de)固態(tai)(tai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)晶(jing)界(jie)滲透，形(xing)成低(di)熔(rong)液態(tai)(tai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)層，從(cong)而(er)導(dao)(dao)致(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)。例如(ru)，用黃(huang)銅焊(han)絲釬焊(han)結構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)接頭或者鋼(gang)(gang)(gang)(gang)-銅接頭時，特別是氣焊(han)的(de)(de)條件下，如(ru)果高溫停(ting)留時間過(guo)長，有可(ke)能(neng)由于(yu)黃(huang)銅沿著鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)晶(jing)界(jie)往母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)深處滲透，導(dao)(dao)致(zhi)母(mu)材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)晶(jing)界(jie)產生裂(lie)紋(wen)(wen)，可(ke)以將其稱為滲透裂(lie)紋(wen)(wen)。還例如(ru)，在焊(han)接碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)-奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)接頭時，碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)坡口部(bu)位母(mu)材中的(de)(de)低(di)熔(rong)點夾雜物被吸入奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)近(jin)縫(feng)區，而(er)引起近(jin)縫(feng)區中出(chu)現晶(jing)間熱裂(lie)紋(wen)(wen)。

2. 焊縫(feng)金屬中(zhong)的熱裂紋

  為了使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具(ju)有良好的(de)(de)塑(su)性，一般希(xi)望(wang)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬為奧氏體組(zu)織(zhi)，而此(ci)時恰恰最易出現焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)心裂(lie)紋(wen)(wen)。其形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)機理與奧氏體不(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)(jie)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)一樣：在焊(han)(han)縫(feng)尚未完全(quan)結(jie)晶之前，熔池中(zhong)存(cun)在低熔點液(ye)膜，在結(jie)晶過程中(zhong)，熔池收縮焊(han)(han)縫(feng)受(shou)拉，低熔點液(ye)態(tai)薄膜被破壞又(you)得不(bu)到補充，就形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)結(jie)晶裂(lie)紋(wen)(wen)。根據(ju)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)機理，按(an)照(zhao)焊(han)(han)接(jie)(jie)冶(ye)金(jin)學基本規律(lv)進行分(fen)析，設計出防止形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬化學成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)，可(ke)以(yi)通過研制或選擇(ze)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)來(lai)進行大幅度調(diao)控，來(lai)避免焊(han)(han)縫(feng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)形(xing)(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)；也(ye)可(ke)以(yi)依據(ju)相同或類似成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)功的(de)(de)工程實例(li)來(lai)選擇(ze)焊(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)。

3. 焊接接頭中殘(can)余應力引起的裂(lie)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。