異種(zhong)鋼焊接時，通常可能出現下列形(xing)式的裂(lie)紋。

1. 近縫區裂(lie)紋

  大多數發生在與(yu)具有(you)淬(cui)火傾向(xiang)的高(gao)合(he)金(jin)馬氏體(ti)鋼或一般(ban)低(di)、中(zhong)合(he)金(jin)的珠光體(ti)鋼焊接(jie)時。近縫區裂紋形態(tai)為與(yu)熔合(he)線平(ping)行并與(yu)熔合(he)線略有(you)一點距離(li)處(chu)所出現的裂紋。

  異種鋼(gang)焊(han)接(jie)接(jie)頭熔合(he)(he)(he)區(qu)的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋與該部位(wei)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性和組(zu)織不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)性有(you)(you)直接(jie)關(guan)系(xi)。從微(wei)觀上(shang)看，這(zhe)里存在(zai)著由(you)一(yi)種材(cai)(cai)(cai)料A過渡到另(ling)一(yi)種材(cai)(cai)(cai)料B（或(huo)(huo)D）的(de)(de)(de)(de)所有(you)(you)中間成(cheng)(cheng)(cheng)分合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)。在(zai)母(mu)材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)A、B能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)連續無限(xian)互(hu)熔的(de)(de)(de)(de)場合(he)(he)(he)下（此時(shi)(shi)焊(han)縫成(cheng)(cheng)(cheng)分D必屬(shu)于(yu)A、B的(de)(de)(de)(de)二元固溶(rong)體），這(zhe)些中間成(cheng)(cheng)(cheng)分也(ye)都(dou)屬(shu)于(yu)性能(neng)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)固溶(rong)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，通(tong)常(chang)不(bu)(bu)會(hui)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)裂(lie)(lie)紋。若母(mu)材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)(huo)B）、D兩種成(cheng)(cheng)(cheng)分構成(cheng)(cheng)(cheng)復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)相(xiang)圖，其中存在(zai)著導致裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)硬脆化(hua)合(he)(he)(he)物中間相(xiang)，或(huo)(huo)有(you)(you)可(ke)能(neng)產(chan)生易淬火硬化(hua)的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，則在(zai)此有(you)(you)萌生裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)。不(bu)(bu)過，若采(cai)用良(liang)好的(de)(de)(de)(de)工(gong)藝措施，使得由(you)焊(han)縫D到母(mu)材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)(huo)B）之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)熔合(he)(he)(he)區(qu)過渡層(ceng)(ceng)比(bi)較(jiao)薄，特(te)別是其中的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)勻(yun)攪拌層(ceng)(ceng)很(hen)薄時(shi)(shi)，這(zhe)種有(you)(you)害組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)幾何尺寸極小或(huo)(huo)甚至(zhi)根本不(bu)(bu)能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)，其危(wei)害性就能(neng)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低甚至(zhi)消除。上(shang)述分析(xi)沒有(you)(you)考(kao)慮母(mu)材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)(huo)B）與D之(zhi)間線(xian)脹系(xi)數、彈性模(mo)量等方面的(de)(de)(de)(de)差異。若這(zhe)種差異很(hen)大(da)(da)(da)，即使過渡層(ceng)(ceng)很(hen)薄，出現的(de)(de)(de)(de)溫度差應力梯(ti)度也(ye)很(hen)大(da)(da)(da)，不(bu)(bu)連續應力狀(zhuang)態嚴重，這(zhe)也(ye)有(you)(you)可(ke)能(neng)導致焊(han)后冷卻過程中出現應力裂(lie)(lie)紋。

  近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)有可能形成冷裂紋(wen)(wen)(wen)，這是因(yin)為(wei)(wei)在近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)形成硬脆的(de)馬氏體(ti)組織所致(zhi)，它的(de)比(bi)容增(zeng)大造(zao)成組織應(ying)力加(jia)大，導致(zhi)近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)出現微裂紋(wen)(wen)(wen)，在焊接應(ying)力作用下，微裂紋(wen)(wen)(wen)擴展為(wei)(wei)宏觀裂紋(wen)(wen)(wen)；或者是在淬(cui)火鋼(gang)焊縫(feng)的(de)近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)，由(you)于氫(qing)(qing)從焊縫(feng)金屬中(zhong)擴散到(dao)近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)并使之飽和，產生較(jiao)大的(de)內應(ying)力，增(zeng)加(jia)了近(jin)(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)脆性而發生氫(qing)(qing)致(zhi)裂紋(wen)(wen)(wen)。例如鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)-珠光(guang)體(ti)鋼(gang)的(de)焊接接頭(tou)，若(ruo)焊縫(feng)金屬為(wei)(wei)穩定的(de)純鐵(tie)素(su)體(ti)組織，由(you)于鐵(tie)素(su)體(ti)溶(rong)解氫(qing)(qing)的(de)能力比(bi)奧氏體(ti)小的(de)多(duo)，在溶(rong)入高溫熔池中(zhong)的(de)氫(qing)(qing)，絕(jue)大部分將(jiang)流(liu)向Ac3溫度以上的(de)珠光(guang)體(ti)鋼(gang)焊縫(feng)一(yi)側(ce)的(de)熱影響區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)金屬中(zhong)，冷卻過程(cheng)中(zhong)就有可能使氫(qing)(qing)來不(bu)及從淬(cui)火區(qu)(qu)(qu)(qu)(qu)金屬中(zhong)析出，形成高度過飽和，從而增(zeng)大其發生氫(qing)(qing)致(zhi)裂紋(wen)(wen)(wen)的(de)可能性。

  在(zai)異種鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接時，還(huan)可能由于熔(rong)化金(jin)屬(shu)中的(de)低熔(rong)成分向鄰近的(de)固態(tai)金(jin)屬(shu)晶(jing)界(jie)(jie)滲透(tou)，形(xing)成低熔(rong)液態(tai)金(jin)屬(shu)層(ceng)，從(cong)而(er)導致(zhi)裂(lie)紋。例如，用(yong)黃(huang)銅(tong)焊(han)(han)(han)絲(si)釬焊(han)(han)(han)結構鋼(gang)(gang)接頭(tou)或者鋼(gang)(gang)-銅(tong)接頭(tou)時，特別(bie)是氣焊(han)(han)(han)的(de)條件下，如果高溫停留(liu)時間(jian)過長(chang)，有可能由于黃(huang)銅(tong)沿著鋼(gang)(gang)的(de)奧(ao)氏(shi)體晶(jing)界(jie)(jie)往母(mu)(mu)材金(jin)屬(shu)深處滲透(tou)，導致(zhi)母(mu)(mu)材金(jin)屬(shu)的(de)晶(jing)界(jie)(jie)產生裂(lie)紋，可以將(jiang)其稱(cheng)為滲透(tou)裂(lie)紋。還(huan)例如，在(zai)焊(han)(han)(han)接碳鋼(gang)(gang)-奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)接頭(tou)時，碳鋼(gang)(gang)坡口部位(wei)母(mu)(mu)材中的(de)低熔(rong)點夾雜物(wu)被(bei)吸入(ru)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)近縫區，而(er)引(yin)起近縫區中出現(xian)晶(jing)間(jian)熱裂(lie)紋。

2. 焊縫金屬中的熱裂紋(wen)

  為了使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有良好的(de)塑(su)性，一(yi)般希望(wang)焊(han)縫(feng)金屬(shu)為奧(ao)氏體組織(zhi)，而此時恰恰最易(yi)出(chu)現焊(han)縫(feng)中(zhong)心(xin)裂紋。其形(xing)成(cheng)(cheng)機理與奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊(han)接(jie)(jie)形(xing)成(cheng)(cheng)熱(re)裂紋一(yi)樣：在(zai)焊(han)縫(feng)尚未完全結晶之前，熔池(chi)中(zhong)存(cun)在(zai)低熔點液膜，在(zai)結晶過(guo)程中(zhong)，熔池(chi)收(shou)縮焊(han)縫(feng)受拉，低熔點液態薄膜被破壞又得不(bu)到(dao)補(bu)充，就形(xing)成(cheng)(cheng)結晶裂紋。根(gen)據形(xing)成(cheng)(cheng)裂紋的(de)機理，按照焊(han)接(jie)(jie)冶金學(xue)基本規律(lv)進(jin)行分(fen)析，設計出(chu)防止(zhi)形(xing)成(cheng)(cheng)熱(re)裂紋的(de)焊(han)縫(feng)金屬(shu)化學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)，可(ke)以通過(guo)研制或(huo)選(xuan)擇焊(han)接(jie)(jie)材料來進(jin)行大(da)幅(fu)度調控，來避免焊(han)縫(feng)熱(re)裂紋的(de)形(xing)成(cheng)(cheng)；也可(ke)以依據相同(tong)或(huo)類似(si)成(cheng)(cheng)功的(de)工程實例來選(xuan)擇焊(han)接(jie)(jie)材料。

3. 焊接接頭中殘余應力(li)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。