異種鋼(gang)焊接時，通常可(ke)能出現下列形式的裂(lie)紋(wen)。

1. 近縫區裂紋

  大多數(shu)發生在與具有淬(cui)火傾向的(de)高合(he)金(jin)馬氏體鋼或一(yi)般低(di)、中合(he)金(jin)的(de)珠光(guang)體鋼焊接時(shi)。近(jin)縫區(qu)裂紋形態為與熔(rong)合(he)線(xian)(xian)平行并與熔(rong)合(he)線(xian)(xian)略有一(yi)點(dian)距離處(chu)所出現的(de)裂紋。

  異種鋼焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)熔(rong)合(he)(he)區的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)與(yu)該部位(wei)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)不均(jun)(jun)勻(yun)性和組(zu)(zu)織(zhi)不均(jun)(jun)勻(yun)性有(you)直接(jie)關系。從微觀上(shang)看(kan)，這(zhe)(zhe)里存在著由一種材(cai)料A過(guo)渡(du)到(dao)另一種材(cai)料B（或(huo)(huo)D）的(de)(de)(de)(de)所有(you)中(zhong)(zhong)間(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)合(he)(he)金。在母(mu)材(cai)金屬A、B能(neng)(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)連續(xu)無限互熔(rong)的(de)(de)(de)(de)場合(he)(he)下（此時焊(han)(han)縫成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)D必(bi)屬于A、B的(de)(de)(de)(de)二元固溶體(ti)），這(zhe)(zhe)些(xie)中(zhong)(zhong)間(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)也(ye)都(dou)屬于性能(neng)(neng)良好的(de)(de)(de)(de)固溶合(he)(he)金，通常(chang)不會形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)。若母(mu)材(cai)金屬A（或(huo)(huo)B）、D兩種成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)構成(cheng)(cheng)(cheng)復雜的(de)(de)(de)(de)相圖，其(qi)中(zhong)(zhong)存在著導致(zhi)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)硬脆化合(he)(he)物(wu)中(zhong)(zhong)間(jian)相，或(huo)(huo)有(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)產生易淬火(huo)硬化的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)金，則在此有(you)萌生裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)(neng)。不過(guo)，若采用良好的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝措施，使得由焊(han)(han)縫D到(dao)母(mu)材(cai)金屬A（或(huo)(huo)B）之間(jian)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)合(he)(he)區過(guo)渡(du)層比較(jiao)薄，特(te)別是(shi)其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)不均(jun)(jun)勻(yun)攪(jiao)拌層很薄時，這(zhe)(zhe)種有(you)害(hai)組(zu)(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)相的(de)(de)(de)(de)幾何尺寸極(ji)小或(huo)(huo)甚至根(gen)本不能(neng)(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)，其(qi)危(wei)害(hai)性就(jiu)能(neng)(neng)大大降低甚至消除。上(shang)述(shu)分(fen)析沒有(you)考(kao)慮母(mu)材(cai)金屬A（或(huo)(huo)B）與(yu)D之間(jian)線脹(zhang)系數、彈(dan)性模量等方面的(de)(de)(de)(de)差異。若這(zhe)(zhe)種差異很大，即(ji)使過(guo)渡(du)層很薄，出(chu)現的(de)(de)(de)(de)溫度差應力梯度也(ye)很大，不連續(xu)應力狀態(tai)嚴重，這(zhe)(zhe)也(ye)有(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)導致(zhi)焊(han)(han)后冷卻過(guo)程中(zhong)(zhong)出(chu)現應力裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)。

  近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)有可能(neng)形成冷裂(lie)紋(wen)(wen)，這是(shi)因為(wei)在(zai)(zai)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)形成硬脆(cui)的(de)(de)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織所(suo)致(zhi)，它的(de)(de)比容(rong)增(zeng)大(da)造成組(zu)(zu)織應(ying)(ying)力(li)(li)加(jia)大(da)，導致(zhi)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)出現微裂(lie)紋(wen)(wen)，在(zai)(zai)焊(han)(han)接應(ying)(ying)力(li)(li)作用下(xia)，微裂(lie)紋(wen)(wen)擴展為(wei)宏觀(guan)裂(lie)紋(wen)(wen)；或(huo)者是(shi)在(zai)(zai)淬火鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)，由于(yu)氫(qing)從焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬中擴散到近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)并使(shi)之(zhi)飽和，產生較大(da)的(de)(de)內應(ying)(ying)力(li)(li)，增(zeng)加(jia)了近(jin)縫(feng)(feng)區(qu)脆(cui)性而發(fa)生氫(qing)致(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)。例如鐵素(su)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)-珠光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接接頭，若(ruo)焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬為(wei)穩(wen)定的(de)(de)純鐵素(su)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織，由于(yu)鐵素(su)體(ti)(ti)溶(rong)解氫(qing)的(de)(de)能(neng)力(li)(li)比奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)小的(de)(de)多，在(zai)(zai)溶(rong)入高溫熔(rong)池(chi)中的(de)(de)氫(qing)，絕大(da)部(bu)分將流向(xiang)Ac3溫度(du)以上的(de)(de)珠光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)一(yi)側的(de)(de)熱影響區(qu)金屬中，冷卻過(guo)程中就有可能(neng)使(shi)氫(qing)來不及從淬火區(qu)金屬中析出，形成高度(du)過(guo)飽和，從而增(zeng)大(da)其發(fa)生氫(qing)致(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)可能(neng)性。

  在異種鋼(gang)(gang)焊(han)接(jie)時(shi)，還(huan)可能由(you)于(yu)熔化金屬(shu)中(zhong)的低熔成(cheng)分向(xiang)鄰(lin)近的固態金屬(shu)晶(jing)界滲(shen)透(tou)，形成(cheng)低熔液態金屬(shu)層，從而導(dao)致裂(lie)紋。例(li)(li)如(ru)，用黃銅(tong)焊(han)絲釬焊(han)結構鋼(gang)(gang)接(jie)頭(tou)或者鋼(gang)(gang)-銅(tong)接(jie)頭(tou)時(shi)，特別是氣焊(han)的條件下，如(ru)果高溫(wen)停留時(shi)間(jian)過(guo)長，有(you)可能由(you)于(yu)黃銅(tong)沿著鋼(gang)(gang)的奧(ao)氏(shi)體晶(jing)界往(wang)母(mu)材(cai)金屬(shu)深處(chu)滲(shen)透(tou)，導(dao)致母(mu)材(cai)金屬(shu)的晶(jing)界產(chan)生(sheng)裂(lie)紋，可以將(jiang)其稱(cheng)為(wei)滲(shen)透(tou)裂(lie)紋。還(huan)例(li)(li)如(ru)，在焊(han)接(jie)碳鋼(gang)(gang)-奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)接(jie)頭(tou)時(shi)，碳鋼(gang)(gang)坡口部位(wei)母(mu)材(cai)中(zhong)的低熔點(dian)夾(jia)雜物被吸入奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的近縫(feng)區，而引起近縫(feng)區中(zhong)出現晶(jing)間(jian)熱(re)裂(lie)紋。

2. 焊縫金屬中的熱裂(lie)紋

  為了使焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭具(ju)有良好的塑(su)性，一般希望焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)為奧(ao)氏(shi)體(ti)組(zu)織，而此時恰恰最易出(chu)現焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中心裂紋(wen)。其形(xing)成(cheng)機理與奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)接形(xing)成(cheng)熱裂紋(wen)一樣：在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)尚未完全結晶(jing)(jing)之前，熔(rong)(rong)池中存在(zai)(zai)低熔(rong)(rong)點(dian)液膜，在(zai)(zai)結晶(jing)(jing)過程(cheng)中，熔(rong)(rong)池收縮焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)受拉，低熔(rong)(rong)點(dian)液態薄膜被破(po)壞又得不到補充，就(jiu)形(xing)成(cheng)結晶(jing)(jing)裂紋(wen)。根據形(xing)成(cheng)裂紋(wen)的機理，按照焊(han)(han)(han)(han)(han)接冶金(jin)(jin)學基本規(gui)律進(jin)行分析，設(she)計出(chu)防止形(xing)成(cheng)熱裂紋(wen)的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)化(hua)學成(cheng)分，可(ke)以通過研制或選擇(ze)(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)接材料(liao)來進(jin)行大幅度調(diao)控，來避(bi)免焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)熱裂紋(wen)的形(xing)成(cheng)；也可(ke)以依據相同或類似成(cheng)功的工程(cheng)實例(li)來選擇(ze)(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)接材料(liao)。

3. 焊接(jie)接(jie)頭中殘余應力引起的裂紋

  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。