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(ti)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(gang)材料，大大降低設備的成本，所以得到廣泛采用。
異種(zhong)(zhong)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)時(shi)，每(mei)一(yi)種(zhong)(zhong)（側）母(mu)材受到(dao)焊(han)(han)接(jie)熱循環而發生的(de)組織轉(zhuan)變以及隨之(zhi)可能出現的(de)各種(zhong)(zhong)焊(han)(han)接(jie)問題，如(ru)淬火硬化(hua)(hua)、退火或回火軟化(hua)(hua)、冷裂(lie)紋、再熱裂(lie)紋、液化(hua)(hua)裂(lie)紋等(deng)，都和(he)同(tong)種(zhong)(zhong)材料焊(han)(han)接(jie)時(shi)基本相同(tong)，因此在此不再重復。以下所要討論(lun)的(de)異種(zhong)(zhong)鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)性問題只是集中于(yu)焊(han)(han)縫和(he)熔合區。因為(wei)這里的(de)金屬成分組成十分復雜，受到(dao)兩種(zhong)(zhong)不同(tong)成分的(de)母(mu)材和(he)第三種(zhong)(zhong)成分的(de)填充材料的(de)共(gong)同(tong)制(zhi)約，且又(you)受到(dao)焊(han)(han)接(jie)工藝(yi)的(de)強烈影(ying)響。
1. 焊縫的成(cheng)分、相組成(cheng)及其調控(kong)
奧氏體不銹鋼（A）與珠(zhu)光(guang)體鋼（B）焊(han)接時(shi)，焊(han)縫金(jin)(jin)屬平(ping)均成(cheng)分由(you)兩種不同(tong)類型的母(mu)材(cai)（A和B）同(tong)填充金(jin)(jin)屬（C）混(hun)合(he)所組成(cheng)。由(you)于珠(zhu)光(guang)體鋼中不含有(you)或僅含有(you)少量(liang)的合(he)金(jin)(jin)元(yuan)素，若它(ta)溶入(ru)焊(han)縫金(jin)(jin)屬的份(fen)額增大，則會沖淡焊(han)縫金(jin)(jin)屬的合(he)金(jin)(jin)濃度，從而改變焊(han)縫金(jin)(jin)屬的化學成(cheng)分和組織狀態，這種現象稱為母(mu)材(cai)對焊(han)縫金(jin)(jin)屬的稀釋作(zuo)用。
對于奧氏(shi)體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼與珠光體(ti)鋼的(de)焊(han)(han)(han)縫，希(xi)望母材在焊(han)(han)(han)縫金屬中所占比例要(yao)小，即稀釋度(du)(du)小一些而且要(yao)求熔合比穩定(ding)，其(qi)目的(de)是減少焊(han)(han)(han)縫裂紋，保證(zheng)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)性(xing)能(neng)。影(ying)響焊(han)(han)(han)縫稀釋程(cheng)(cheng)度(du)(du)的(de)因素很多，有焊(han)(han)(han)縫形狀、焊(han)(han)(han)接(jie)電流、電弧電壓、焊(han)(han)(han)接(jie)速度(du)(du)等。焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法不(bu)同對焊(han)(han)(han)縫稀釋程(cheng)(cheng)度(du)(du)影(ying)響很大，圖5-3所示列出了幾種焊(han)(han)(han)接(jie)方(fang)法可獲得熔合比的(de)范圍。
在(zai)(zai)Q235鋼(gang)與12Cr18Ni9 不銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)縫(feng)金(jin)屬中，如果(guo)由(you)于焊(han)縫(feng)的過分稀釋，可使焊(han)縫(feng)中熔合比（％）奧氏體(ti)形成元素(su)不足，結果(guo)在(zai)(zai)焊(han)縫(feng)中出現馬氏圖(tu)5-3 焊(han)接(jie)方法對熔合比的影響體(ti)組(zu)織(zhi)，使焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的脆性增(zeng)大，導致焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)形成裂紋。可以借助于圖(tu)5-4不銹(xiu)鋼(gang)（舍(she)夫(fu)勒(le)）組(zu)織(zhi)圖(tu)來討論分析，首先將鋼(gang)的各合金(jin)元素(su)含(han)量(liang)按下列公式(shi)折算成鉻(ge)當(dang)量(liang)和(he)鎳當(dang)量(liang)：鉻(ge)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)(zai)圖(tu)5-4找(zhao)出相應的點，即可知該鋼(gang)焊(han)縫(feng)的正常(chang)冷卻(que)組(zu)織(zhi)中的相組(zu)成。
例如，12Cr18Ni9鋼(gang)(gang)與Q235鋼(gang)(gang)沒有焊接以前，經過(guo)鉻當(dang)量(liang)和鎳(nie)當(dang)量(liang)的(de)計算，見表5-3。分別為圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)的(de)a、b兩點(dian)，如果不加填充金屬進行鎢極氬弧焊，假(jia)定這兩種金屬熔入焊道的(de)中(zhong)(zhong)比例各為一半，其熔合比分別是50％，則(ze)在圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)可找(zhao)到(dao)對應的(de)f點(dian)。從圖(tu)中(zhong)(zhong)可以看出f點(dian)所處焊縫(feng)金屬的(de)位置(zhi)為馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)。眾所周知，馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)是一個又(you)脆又(you)硬的(de)組(zu)織(zhi)，容易使焊縫(feng)產生裂(lie)紋。
采用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)(shi)，對常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)幾種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷(fu)金(jin)(jin)屬(shu)進行過(guo)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)算(suan)，計(ji)算(suan)結果(guo)見表(biao)5-4。首先選用(yong)(yong)不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)牌(pai)號A102（E308型）作為(wei)(wei)(wei)(wei)填充金(jin)(jin)屬(shu)，其鉻(ge)(ge)(ge)(ge)、鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量(liang)(liang)對應于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)c點(dian)(dian)(dian)。此焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)這兩(liang)種(zhong)材(cai)料時(shi)(shi)(shi)，假定這兩(liang)種(zhong)母(mu)(mu)材(cai)熔(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)數(shu)量(liang)(liang)相同，即兩(liang)種(zhong)母(mu)(mu)材(cai)混合(he)(he)(he)熔(rong)(rong)化后鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量(liang)(liang)仍(reng)為(wei)(wei)(wei)(wei)原來的(de)(de)(de)(de)(de)f點(dian)(dian)(dian)，則(ze)(ze)當(dang)(dang)母(mu)(mu)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)(he)(he)比(bi)發生變化時(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)數(shu)沿fc線段各點(dian)(dian)(dian)移(yi)動而變化。當(dang)(dang)母(mu)(mu)材(cai)熔(rong)(rong)合(he)(he)(he)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)40％時(shi)(shi)(shi)，即兩(liang)種(zhong)母(mu)(mu)材(cai)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)各占(zhan)20％的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)數(shu)時(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)(fen)(fen)數(shu)相當(dang)(dang)于g點(dian)(dian)(dian)；當(dang)(dang)母(mu)(mu)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)(he)(he)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)30％時(shi)(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)h點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)組(zu)織為(wei)(wei)(wei)(wei)奧氏體(ti)＋馬氏體(ti)，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)仍(reng)有(you)形成(cheng)裂紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)。在(zai)完全(quan)相同和(he)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)件下，若(ruo)改變焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷(fu)金(jin)(jin)屬(shu)成(cheng)分(fen)(fen)(fen)，用(yong)(yong)A307牌(pai)號焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)（即E309型）進行施焊(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)敷(fu)金(jin)(jin)屬(shu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)d點(dian)(dian)(dian)。如果(guo)母(mu)(mu)材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)(he)(he)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量(liang)(liang)相當(dang)(dang)于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)i點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)接(jie)(jie)近為(wei)(wei)(wei)(wei)全(quan)部(bu)奧氏體(ti)組(zu)織，也有(you)可(ke)能(neng)產(chan)生裂紋(wen)；若(ruo)熔(rong)(rong)合(he)(he)(he)比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量(liang)(liang)相當(dang)(dang)于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)j點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)含(han)有(you)體(ti)積分(fen)(fen)(fen)數(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)2％的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)組(zu)織，對抗(kang)裂性和(he)耐蝕性都(dou)是有(you)利的(de)(de)(de)(de)(de)。若(ruo)采用(yong)(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)（E310型）施焊(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)敷(fu)金(jin)(jin)屬(shu)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)e點(dian)(dian)(dian)，如果(guo)母(mu)(mu)材(cai)熔(rong)(rong)合(he)(he)(he)比(bi)仍(reng)為(wei)(wei)(wei)(wei)30％～40％（即焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)位于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)fe線段中(zhong)(zhong)k、l兩(liang)點(dian)(dian)(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)單相奧氏體(ti)組(zu)織，也易使焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)產(chan)生裂紋(wen)。
這三種(zhong)不同牌號(hao)的不銹鋼焊(han)條，其焊(han)條熔敷金屬的鉻鎳當(dang)量見表5-4。
綜上分析(xi)，焊(han)(han)(han)接12Cr18Ni9不(bu)銹(xiu)鋼與Q235鋼時(shi)，若(ruo)不(bu)加填(tian)充(chong)金(jin)(jin)屬(shu)或用(yong)焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)采用(yong)A102焊(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)不(bu)可(ke)避免(mian)地要出(chu)現脆硬的馬氏(shi)(shi)體組(zu)織(zhi)，導致焊(han)(han)(han)縫產(chan)生(sheng)裂紋。用(yong)A307焊(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)的熔(rong)合(he)比要控(kong)制在30％以下，才能(neng)獲得較為理想奧氏(shi)(shi)體＋鐵素體雙相組(zu)織(zhi)。用(yong)A407焊(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)組(zu)織(zhi)為單相奧氏(shi)(shi)體組(zu)織(zhi)，焊(han)(han)(han)接接頭也有形成熱裂紋的傾向。根據以上分析(xi)可(ke)知(zhi)，由于珠光體鋼的稀釋(shi)作用(yong)，焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)成分和(he)組(zu)織(zhi)會發生(sheng)很大變(bian)化。但是通過焊(han)(han)(han)接方法(fa)和(he)焊(han)(han)(han)接材(cai)料(liao)的選擇以及對母材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)合(he)比的控(kong)制，可(ke)以在相當寬的范圍內調整焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)的成分和(he)組(zu)織(zhi)。
2. 焊縫邊(bian)緣的成分過渡層
焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)熔(rong)池邊緣，金屬(shu)在(zai)液(ye)(ye)態持續時間最(zui)短，溫度(du)(du)也較熔(rong)池中(zhong)(zhong)(zhong)部低(di)，液(ye)(ye)體(ti)(ti)(ti)金屬(shu)流(liu)動(dong)性較差(cha)，容易結晶(jing)形成固(gu)態。由于珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)一(yi)(yi)(yi)側與奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接材料的(de)化(hua)學成分和填充金屬(shu)不(bu)能(neng)充分混合(he)(he)，在(zai)此側的(de)焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)所占(zhan)份額增大，且(qie)越靠近熔(rong)合(he)(he)線(xian)稀(xi)釋程度(du)(du)就(jiu)越大。而在(zai)焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)熔(rong)池中(zhong)(zhong)(zhong)心，其稀(xi)釋程度(du)(du)就(jiu)小。這樣，在(zai)珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)與奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接時，相鄰珠光體(ti)(ti)(ti)一(yi)(yi)(yi)側熔(rong)合(he)(he)線(xian)的(de)焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)一(yi)(yi)(yi)個成分梯度(du)(du)很大的(de)過渡層(ceng)。在(zai)過渡層(ceng)中(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)一(yi)(yi)(yi)層(ceng)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，硬度(du)(du)很高(gao)，形成一(yi)(yi)(yi)個高(gao)硬度(du)(du)的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)脆性層(ceng)，有可(ke)能(neng)使熔(rong)合(he)(he)區遭到破壞(huai)，降(jiang)低(di)了焊(han)(han)接結構的(de)可(ke)靠性。
過渡層(ceng)的(de)形(xing)成與焊(han)接(jie)(jie)參數有(you)很(hen)大(da)(da)(da)關系：當選用(yong)(yong)(yong)大(da)(da)(da)的(de)熱輸入進行焊(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)，焊(han)接(jie)(jie)電(dian)流很(hen)大(da)(da)(da)，焊(han)接(jie)(jie)速度(du)(du)(du)慢，焊(han)縫金(jin)屬(shu)熔(rong)池(chi)邊緣高溫停留(liu)時(shi)(shi)間延長(chang)。增加熔(rong)池(chi)邊緣高溫停留(liu)時(shi)(shi)間，有(you)助于增加熔(rong)池(chi)邊緣液態金(jin)屬(shu)的(de)流動性(xing)和(he)拌攪作用(yong)(yong)(yong)，使過渡層(ceng)的(de)寬(kuan)度(du)(du)(du)減小(xiao)。同時(shi)(shi)馬氏(shi)體脆(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)與過渡層(ceng)里含(han)鎳量(liang)有(you)關：當過渡層(ceng)中(zhong)w（Ni）低于5％～6％時(shi)(shi)，將產生馬氏(shi)體組(zu)織如(ru)圖5-5所示。從圖中(zhong)可以(yi)看(kan)出，脆(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)寬(kuan)度(du)(du)(du)B與焊(han)縫中(zhong)鎳含(han)量(liang)成反比(bi)。當填充金(jin)屬(shu)選用(yong)(yong)(yong)H08Cr21Ni10時(shi)(shi)，脆(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)寬(kuan)度(du)(du)(du)為B1，是比(bi)較大(da)(da)(da)的(de)；當采用(yong)(yong)(yong)Cr15Ni25Mo6 填充金(jin)屬(shu)時(shi)(shi)，此時(shi)(shi)脆(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)寬(kuan)度(du)(du)(du)縮(suo)小(xiao)到B3；當使用(yong)(yong)(yong)鎳基(ji)焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)時(shi)(shi)，脆(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)將會完(wan)全消(xiao)失。
3. 熔(rong)合區的(de)碳擴散
奧氏體(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)與(yu)珠(zhu)(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)焊(han)成焊(han)接接頭，在(zai)焊(han)后(hou)熱處理或高溫(wen)運行服役時，其熔合(he)區附近(jin)會發生(sheng)碳(tan)(tan)(tan)由珠(zhu)(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)母材(cai)向奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫(feng)的擴散(san)。在(zai)碳(tan)(tan)(tan)化(hua)物形(xing)成元素(su)含量低的珠(zhu)(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)一側產生(sheng)脫(tuo)碳(tan)(tan)(tan)層，而相鄰的奧氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫(feng)一側產生(sheng)增碳(tan)(tan)(tan)層。
碳擴散的(de)(de)結果，熔(rong)合區的(de)(de)珠光體組(zu)織由(you)于(yu)碳含量降(jiang)低而(er)轉(zhuan)變(bian)為鐵素體組(zu)織導致軟化，且在(zai)高溫的(de)(de)長(chang)(chang)時(shi)間作(zuo)用下，鐵素體晶粒還會(hui)顯著地長(chang)(chang)大(da)；同時(shi)增(zeng)碳層中的(de)(de)碳化物也變(bian)得粗大(da)，硬(ying)度非(fei)常高。焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭在(zai)這種軟硬(ying)交接(jie)(jie)層的(de)(de)抗蠕變(bian)性能大(da)大(da)降(jiang)低，在(zai)高溫下長(chang)(chang)時(shi)間服役，交接(jie)(jie)處會(hui)出(chu)現蠕變(bian)孔洞并逐漸(jian)發(fa)展成為顯微裂紋，最(zui)后導致焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭斷裂失效。
此外，若提高奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)與珠光體鋼(gang)焊(han)縫中(zhong)的鎳含(han)量，就(jiu)(jiu)可以減輕碳(tan)從珠光體鋼(gang)母(mu)材向奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫金屬中(zhong)的擴(kuo)散遷移。若選(xuan)用鎳基(ji)合金作為(wei)填充金屬，這(zhe)種碳(tan)的擴(kuo)散遷移就(jiu)(jiu)不存在。
4. 熔合區的(de)熱應力
焊(han)態(tai)的接頭通常都存很大(da)的殘余(yu)應力(li)，焊(han)縫及其附(fu)近的金屬處于(yu)拉應力(li)狀(zhuang)態(tai)，其余(yu)部分的金屬受到壓應力(li)的作用。然而在異(yi)種鋼接頭中，由(you)于(yu)奧(ao)氏(shi)體不銹鋼的線脹系(xi)數比珠光(guang)體鋼大(da)，從而導致焊(han)接接頭殘余(yu)應力(li)增大(da)。這(zhe)樣，異(yi)種鋼接頭在高溫下長時間運行期間，更突(tu)出的表現(xian)在運行溫度波(bo)動(dong)（特別是開、停(ting)車）時，焊(han)接接頭處于(yu)熱疲(pi)勞狀(zhuang)態(tai)。如果采用鎳基合(he)金作為填(tian)充材(cai)料，由(you)于(yu)鎳基合(he)金的熱脹系(xi)數與(yu)珠光(guang)體鋼相近，在珠光(guang)體鋼母材(cai)一側，焊(han)接殘余(yu)應力(li)就可能減少。
根據以(yi)上分析可見，以(yi)奧氏(shi)體不銹鋼為(wei)填充(chong)金(jin)屬焊接(jie)奧氏(shi)體-珠光(guang)體異種(zhong)材料副時，成分不均勻所(suo)導(dao)致的脆性過渡層、碳擴散(san)問題以(yi)及膨脹系(xi)數所(suo)導(dao)致的溫(wen)度差應力(li)和變溫(wen)疲(pi)勞問題均發(fa)生在珠光(guang)體鋼一側焊縫的熔合區，因(yin)而成為(wei)矛盾(dun)的焦點。大量(liang)的失效案(an)例均證明了這一點。
5. 延遲紋(wen)
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。
