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)焊接時(shi)，每一種(zhong)(zhong)（側）母(mu)材受到(dao)焊接熱循環而發(fa)生(sheng)的(de)組(zu)織(zhi)轉變以及隨之可能出現的(de)各種(zhong)(zhong)焊接問(wen)題，如淬火(huo)(huo)硬化(hua)、退(tui)火(huo)(huo)或回火(huo)(huo)軟(ruan)化(hua)、冷裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)、再(zai)熱裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)、液化(hua)裂(lie)紋(wen)(wen)(wen)等，都和(he)同種(zhong)(zhong)材料焊接時(shi)基本(ben)相同，因(yin)(yin)此在此不(bu)再(zai)重復(fu)。以下所要(yao)討(tao)論的(de)異種(zhong)(zhong)鋼(gang)焊接性問(wen)題只(zhi)是集中于(yu)焊縫和(he)熔合區。因(yin)(yin)為這里(li)的(de)金屬成(cheng)分組(zu)成(cheng)十分復(fu)雜(za)，受到(dao)兩種(zhong)(zhong)不(bu)同成(cheng)分的(de)母(mu)材和(he)第三(san)種(zhong)(zhong)成(cheng)分的(de)填(tian)充材料的(de)共同制約，且又受到(dao)焊接工藝的(de)強烈影響。
1. 焊(han)縫的成分、相組成及(ji)其(qi)調控
奧氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)（A）與珠光(guang)體鋼(gang)（B）焊(han)接時，焊(han)縫金(jin)屬(shu)平均成(cheng)分由(you)兩種不(bu)(bu)同(tong)類型的(de)(de)母材(cai)（A和B）同(tong)填充金(jin)屬(shu)（C）混合所(suo)組(zu)成(cheng)。由(you)于珠光(guang)體鋼(gang)中(zhong)不(bu)(bu)含有或僅(jin)含有少(shao)量的(de)(de)合金(jin)元(yuan)素(su)，若它溶(rong)入(ru)焊(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)(de)份額增大，則會沖(chong)淡焊(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)(de)合金(jin)濃度，從而改(gai)變焊(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)(de)化學成(cheng)分和組(zu)織狀(zhuang)態，這種現象稱為母材(cai)對焊(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)(de)稀釋作用。
對(dui)于奧(ao)氏體型不銹(xiu)鋼與珠光體鋼的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)，希望母材(cai)在焊(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)所占比例要小，即(ji)稀釋(shi)(shi)度小一些而且要求熔(rong)合比穩定，其(qi)目(mu)的(de)(de)是減少焊(han)(han)縫(feng)裂紋，保(bao)證焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)(de)性(xing)能。影響(xiang)焊(han)(han)縫(feng)稀釋(shi)(shi)程度的(de)(de)因(yin)素很多，有焊(han)(han)縫(feng)形狀、焊(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流、電(dian)弧電(dian)壓、焊(han)(han)接(jie)(jie)速度等。焊(han)(han)接(jie)(jie)方法不同對(dui)焊(han)(han)縫(feng)稀釋(shi)(shi)程度影響(xiang)很大，圖5-3所示列出了幾種焊(han)(han)接(jie)(jie)方法可獲得熔(rong)合比的(de)(de)范圍。
在Q235鋼(gang)與12Cr18Ni9 不銹鋼(gang)的焊(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)，如果由于焊(han)(han)縫(feng)的過分(fen)稀釋，可(ke)使焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)熔合(he)比（％）奧氏體(ti)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)元(yuan)素不足，結(jie)果在焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)出(chu)現馬氏圖5-3 焊(han)(han)接(jie)(jie)方法對熔合(he)比的影響體(ti)組織，使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的脆性增大，導致焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)紋。可(ke)以借助(zhu)于圖5-4不銹鋼(gang)（舍夫勒）組織圖來討論分(fen)析，首(shou)先將鋼(gang)的各(ge)合(he)金元(yuan)素含量按(an)下列公(gong)式折(zhe)算成(cheng)(cheng)鉻(ge)當(dang)量和鎳(nie)當(dang)量：鉻(ge)當(dang)量Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳(nie)當(dang)量Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再在圖5-4找出(chu)相(xiang)應的點(dian)，即(ji)可(ke)知該鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)的正(zheng)常冷(leng)卻組織中(zhong)的相(xiang)組成(cheng)(cheng)。
例如，12Cr18Ni9鋼與Q235鋼沒有焊(han)接以前，經(jing)過(guo)鉻當量和鎳當量的(de)計算，見表5-3。分(fen)別(bie)為圖5-4中(zhong)(zhong)的(de)a、b兩點，如果不加填充金屬進(jin)行鎢極氬弧(hu)焊(han)，假定(ding)這兩種(zhong)金屬熔入焊(han)道的(de)中(zhong)(zhong)比例各為一(yi)半，其熔合比分(fen)別(bie)是50％，則在圖5-4中(zhong)(zhong)可找(zhao)到對應的(de)f點。從圖中(zhong)(zhong)可以看出f點所(suo)處(chu)焊(han)縫金屬的(de)位(wei)置為馬氏體(ti)組(zu)織(zhi)。眾所(suo)周(zhou)知，馬氏體(ti)組(zu)織(zhi)是一(yi)個又(you)脆又(you)硬的(de)組(zu)織(zhi)，容易使焊(han)縫產生裂(lie)紋。
采用焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)，對(dui)常用的(de)幾種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)的(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)金(jin)屬(shu)(shu)進(jin)行過鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)的(de)計算(suan)，計算(suan)結果見表5-4。首先選用不銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)牌號A102（E308型(xing)）作為(wei)(wei)(wei)填(tian)充金(jin)屬(shu)(shu)，其鉻(ge)(ge)(ge)、鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)對(dui)應于(yu)(yu)圖5-4中c點(dian)(dian)(dian)。此(ci)(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接這兩(liang)(liang)種(zhong)材(cai)(cai)(cai)料時(shi)，假(jia)定這兩(liang)(liang)種(zhong)母(mu)材(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)入(ru)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中數(shu)(shu)量(liang)(liang)相同，即兩(liang)(liang)種(zhong)母(mu)材(cai)(cai)(cai)混合(he)(he)(he)(he)(he)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)后鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)仍(reng)(reng)為(wei)(wei)(wei)原來(lai)的(de)f點(dian)(dian)(dian)，則當(dang)(dang)(dang)(dang)母(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)(he)(he)(he)(he)比(bi)(bi)發生(sheng)變化(hua)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中的(de)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)(shu)沿fc線段(duan)各點(dian)(dian)(dian)移動而變化(hua)。當(dang)(dang)(dang)(dang)母(mu)材(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)(he)(he)(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)40％時(shi)，即兩(liang)(liang)種(zhong)母(mu)材(cai)(cai)(cai)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中各占20％的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)(shu)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)(shu)相當(dang)(dang)(dang)(dang)于(yu)(yu)g點(dian)(dian)(dian)；當(dang)(dang)(dang)(dang)母(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)(he)(he)(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)30％時(shi)為(wei)(wei)(wei)h點(dian)(dian)(dian)，此(ci)(ci)時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)組織(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)＋馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭仍(reng)(reng)有(you)形成(cheng)裂(lie)紋的(de)可能(neng)。在(zai)完全(quan)相同和(he)(he)(he)條(tiao)(tiao)件(jian)下(xia)，若(ruo)改變焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)的(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)金(jin)屬(shu)(shu)成(cheng)分，用A307牌號焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)（即E309型(xing)）進(jin)行施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)金(jin)屬(shu)(shu)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)圖5-4中d點(dian)(dian)(dian)。如果母(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)(he)(he)(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)相當(dang)(dang)(dang)(dang)于(yu)(yu)圖5-4中i點(dian)(dian)(dian)，此(ci)(ci)時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)接近(jin)為(wei)(wei)(wei)全(quan)部奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)(zhi)，也(ye)有(you)可能(neng)產生(sheng)裂(lie)紋；若(ruo)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)(he)(he)(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)相當(dang)(dang)(dang)(dang)于(yu)(yu)圖5-4中j點(dian)(dian)(dian)，此(ci)(ci)時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)含有(you)體(ti)(ti)(ti)積(ji)分數(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)2％的(de)鐵素體(ti)(ti)(ti)的(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)(zhi)，對(dui)抗裂(lie)性(xing)和(he)(he)(he)耐蝕性(xing)都是有(you)利的(de)。若(ruo)采用A407焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)（E310型(xing)）施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)金(jin)屬(shu)(shu)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)圖5-4中e點(dian)(dian)(dian)，如果母(mu)材(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合(he)(he)(he)(he)(he)比(bi)(bi)仍(reng)(reng)為(wei)(wei)(wei)30％～40％（即焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)位(wei)于(yu)(yu)圖5-4中fe線段(duan)中k、l兩(liang)(liang)點(dian)(dian)(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)單(dan)相奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)(zhi)，也(ye)易使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭產生(sheng)裂(lie)紋。
這(zhe)三種不同牌號的不銹鋼(gang)焊條，其(qi)焊條熔敷金屬的鉻鎳當量(liang)見表(biao)5-4。
綜(zong)上(shang)分(fen)析(xi)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)12Cr18Ni9不(bu)銹(xiu)鋼(gang)與Q235鋼(gang)時(shi)(shi)，若(ruo)不(bu)加填充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)采(cai)用(yong)A102焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)可(ke)避免地(di)要(yao)出現脆硬的(de)馬氏體組(zu)織(zhi)，導致(zhi)焊(han)(han)(han)(han)縫產生(sheng)裂(lie)紋。用(yong)A307焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)熔合比要(yao)控制(zhi)在(zai)30％以(yi)(yi)下，才能獲得較為理想(xiang)奧(ao)氏體＋鐵素體雙相(xiang)組(zu)織(zhi)。用(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)組(zu)織(zhi)為單相(xiang)奧(ao)氏體組(zu)織(zhi)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭也有形成(cheng)熱裂(lie)紋的(de)傾向。根據以(yi)(yi)上(shang)分(fen)析(xi)可(ke)知，由于珠光體鋼(gang)的(de)稀釋作(zuo)用(yong)，焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)成(cheng)分(fen)和組(zu)織(zhi)會發生(sheng)很(hen)大變化(hua)。但是(shi)通過焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法和焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材料的(de)選(xuan)擇以(yi)(yi)及(ji)對(dui)母材金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔合比的(de)控制(zhi)，可(ke)以(yi)(yi)在(zai)相(xiang)當(dang)寬的(de)范(fan)圍內(nei)調整(zheng)焊(han)(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)成(cheng)分(fen)和組(zu)織(zhi)。
2. 焊(han)縫邊緣(yuan)的成分過渡層
焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)(rong)池邊(bian)緣(yuan)，金(jin)屬(shu)(shu)在(zai)(zai)(zai)液(ye)態(tai)持續時間(jian)最(zui)短，溫度也較熔(rong)(rong)池中(zhong)部低(di)(di)，液(ye)體(ti)金(jin)屬(shu)(shu)流動(dong)性(xing)較差，容易結晶形(xing)成固態(tai)。由(you)于珠光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)一側(ce)(ce)與(yu)(yu)奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)材料的(de)化學成分和填(tian)充金(jin)屬(shu)(shu)不能(neng)充分混(hun)合(he)(he)，在(zai)(zai)(zai)此(ci)側(ce)(ce)的(de)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)珠光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)所占份額(e)增大，且越靠(kao)近熔(rong)(rong)合(he)(he)線稀釋程度就越大。而在(zai)(zai)(zai)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)(rong)池中(zhong)心，其(qi)稀釋程度就小。這(zhe)樣，在(zai)(zai)(zai)珠光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)與(yu)(yu)奧(ao)(ao)氏體(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)時，相鄰珠光(guang)(guang)體(ti)一側(ce)(ce)熔(rong)(rong)合(he)(he)線的(de)焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)(zai)一個(ge)成分梯(ti)度很大的(de)過渡層(ceng)(ceng)(ceng)。在(zai)(zai)(zai)過渡層(ceng)(ceng)(ceng)中(zhong)存(cun)在(zai)(zai)(zai)一層(ceng)(ceng)(ceng)馬氏體(ti)組織，硬度很高(gao)，形(xing)成一個(ge)高(gao)硬度的(de)馬氏體(ti)脆性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)，有可(ke)能(neng)使熔(rong)(rong)合(he)(he)區(qu)遭到(dao)破(po)壞，降低(di)(di)了焊(han)(han)接(jie)結構的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。
過(guo)渡(du)(du)層的(de)形成與焊接(jie)(jie)(jie)參數有很(hen)大(da)(da)關系(xi)：當(dang)選(xuan)用(yong)(yong)大(da)(da)的(de)熱輸入進行(xing)焊接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)(shi)，焊接(jie)(jie)(jie)電流(liu)很(hen)大(da)(da)，焊接(jie)(jie)(jie)速(su)度慢，焊縫金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)池邊(bian)(bian)緣高溫(wen)停留時(shi)(shi)(shi)間延長。增加熔(rong)池邊(bian)(bian)緣高溫(wen)停留時(shi)(shi)(shi)間，有助于增加熔(rong)池邊(bian)(bian)緣液態金(jin)(jin)屬(shu)的(de)流(liu)動性(xing)和拌攪(jiao)作用(yong)(yong)，使(shi)過(guo)渡(du)(du)層的(de)寬度減小(xiao)。同時(shi)(shi)(shi)馬氏體(ti)脆性(xing)層與過(guo)渡(du)(du)層里含鎳量有關：當(dang)過(guo)渡(du)(du)層中(zhong)w（Ni）低于5％～6％時(shi)(shi)(shi)，將產生馬氏體(ti)組織(zhi)如(ru)圖5-5所(suo)示。從圖中(zhong)可(ke)以看出(chu)，脆性(xing)層寬度B與焊縫中(zhong)鎳含量成反比(bi)。當(dang)填充(chong)金(jin)(jin)屬(shu)選(xuan)用(yong)(yong)H08Cr21Ni10時(shi)(shi)(shi)，脆性(xing)層寬度為B1，是比(bi)較大(da)(da)的(de)；當(dang)采用(yong)(yong)Cr15Ni25Mo6 填充(chong)金(jin)(jin)屬(shu)時(shi)(shi)(shi)，此時(shi)(shi)(shi)脆性(xing)層寬度縮小(xiao)到B3；當(dang)使(shi)用(yong)(yong)鎳基焊接(jie)(jie)(jie)材料(liao)時(shi)(shi)(shi)，脆性(xing)層將會完全消失。
3. 熔合區(qu)的碳擴散
奧氏(shi)體(ti)(ti)型不銹(xiu)鋼與(yu)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)鋼焊成焊接接頭，在(zai)焊后熱處理或高溫(wen)運行服役時，其(qi)熔合區附近會發(fa)生碳(tan)(tan)由珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)鋼母材向(xiang)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼焊縫(feng)的(de)擴散。在(zai)碳(tan)(tan)化物形成元素含量(liang)低的(de)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)鋼一側產生脫(tuo)碳(tan)(tan)層(ceng)，而相鄰的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼焊縫(feng)一側產生增碳(tan)(tan)層(ceng)。
碳(tan)擴散的(de)(de)結果，熔合區的(de)(de)珠光體組織(zhi)(zhi)由于(yu)碳(tan)含(han)量降(jiang)低而轉變(bian)為鐵(tie)素(su)(su)體組織(zhi)(zhi)導(dao)致軟(ruan)(ruan)化(hua)，且在高溫(wen)(wen)的(de)(de)長時(shi)(shi)間作用下(xia)，鐵(tie)素(su)(su)體晶粒還會顯著地長大(da)；同(tong)時(shi)(shi)增碳(tan)層中的(de)(de)碳(tan)化(hua)物也(ye)變(bian)得粗大(da)，硬(ying)度非常高。焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭在這(zhe)種軟(ruan)(ruan)硬(ying)交接(jie)(jie)(jie)(jie)層的(de)(de)抗(kang)蠕變(bian)性能大(da)大(da)降(jiang)低，在高溫(wen)(wen)下(xia)長時(shi)(shi)間服(fu)役(yi)，交接(jie)(jie)(jie)(jie)處會出(chu)現(xian)蠕變(bian)孔洞并逐漸發展(zhan)成為顯微(wei)裂(lie)紋，最后(hou)導(dao)致焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭斷(duan)裂(lie)失效。
此外，若提高奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)與珠(zhu)光(guang)體(ti)鋼(gang)焊縫中的鎳含量，就(jiu)可(ke)以減輕(qing)碳從珠(zhu)光(guang)體(ti)鋼(gang)母材(cai)向(xiang)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊縫金(jin)屬(shu)中的擴散(san)遷(qian)移(yi)。若選(xuan)用鎳基合金(jin)作為填(tian)充金(jin)屬(shu)，這種碳的擴散(san)遷(qian)移(yi)就(jiu)不(bu)存(cun)在。
4. 熔合區的熱(re)應力
焊態(tai)的接頭(tou)通常都(dou)存很大的殘(can)余應(ying)力(li)，焊縫及(ji)其附近的金(jin)屬處于(yu)拉應(ying)力(li)狀態(tai)，其余部分的金(jin)屬受(shou)到壓應(ying)力(li)的作用。然(ran)而(er)在(zai)異種鋼(gang)(gang)接頭(tou)中，由于(yu)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的線(xian)脹系數比珠光體(ti)鋼(gang)(gang)大，從(cong)而(er)導致焊接接頭(tou)殘(can)余應(ying)力(li)增大。這樣(yang)，異種鋼(gang)(gang)接頭(tou)在(zai)高溫下長時間(jian)運行期間(jian)，更(geng)突(tu)出(chu)的表(biao)現在(zai)運行溫度波動（特別是(shi)開、停車）時，焊接接頭(tou)處于(yu)熱疲勞(lao)狀態(tai)。如果采(cai)用鎳基合金(jin)作為填充(chong)材料，由于(yu)鎳基合金(jin)的熱脹系數與珠光體(ti)鋼(gang)(gang)相近，在(zai)珠光體(ti)鋼(gang)(gang)母材一側，焊接殘(can)余應(ying)力(li)就可(ke)能減少。
根據以(yi)上(shang)分析可見，以(yi)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)為填充金屬(shu)焊接奧氏體(ti)-珠(zhu)光體(ti)異(yi)種(zhong)材料副時(shi)，成分不(bu)均(jun)勻所(suo)導致的(de)脆性過渡(du)層、碳擴散問題以(yi)及膨脹(zhang)系數所(suo)導致的(de)溫(wen)度差(cha)應力(li)和變溫(wen)疲(pi)勞(lao)問題均(jun)發生在珠(zhu)光體(ti)鋼(gang)一(yi)(yi)側焊縫的(de)熔合區，因(yin)而(er)成為矛(mao)盾的(de)焦點。大量的(de)失(shi)效案例均(jun)證(zheng)明了這(zhe)一(yi)(yi)點。
5. 延(yan)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。
