在動力裝置、石油化工和造紙設備中，有許多焊接結構是奧(ao)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(yi)種(zhong)(zhong)鋼焊(han)接時，每一(yi)種(zhong)(zhong)（側(ce)）母材受到(dao)(dao)(dao)焊(han)接熱循環而發(fa)生(sheng)的(de)組織轉(zhuan)變以(yi)及隨(sui)之可能(neng)出現的(de)各(ge)種(zhong)(zhong)焊(han)接問題(ti)，如淬(cui)火硬化、退火或回火軟化、冷裂紋、再(zai)熱裂紋、液(ye)化裂紋等(deng)，都和(he)同(tong)(tong)種(zhong)(zhong)材料焊(han)接時基本相同(tong)(tong)，因(yin)此在此不再(zai)重復(fu)。以(yi)下所要討(tao)論的(de)異(yi)種(zhong)(zhong)鋼焊(han)接性問題(ti)只(zhi)是集(ji)中(zhong)于焊(han)縫和(he)熔合區(qu)。因(yin)為這里(li)的(de)金屬成(cheng)分(fen)(fen)組成(cheng)十分(fen)(fen)復(fu)雜(za)，受到(dao)(dao)(dao)兩種(zhong)(zhong)不同(tong)(tong)成(cheng)分(fen)(fen)的(de)母材和(he)第三種(zhong)(zhong)成(cheng)分(fen)(fen)的(de)填充材料的(de)共(gong)同(tong)(tong)制(zhi)約，且又受到(dao)(dao)(dao)焊(han)接工藝的(de)強烈影(ying)響。
1. 焊(han)縫的成分、相(xiang)組成及其調控
奧氏(shi)體不(bu)銹鋼（A）與珠光體鋼（B）焊(han)接時，焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)平均成(cheng)(cheng)分由(you)兩種不(bu)同類型的(de)母材（A和B）同填充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)（C）混合所(suo)組成(cheng)(cheng)。由(you)于珠光體鋼中不(bu)含有或(huo)僅(jin)含有少(shao)量的(de)合金(jin)(jin)元素(su)，若它溶入焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)份額增大，則會沖淡焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)合金(jin)(jin)濃度，從而改變焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)化學成(cheng)(cheng)分和組織狀態，這種現象稱為(wei)母材對焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)稀釋作用。
對于奧氏(shi)體型不(bu)銹鋼與珠光體鋼的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)，希望母材在(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)中所(suo)占比例要小，即稀釋(shi)度小一些而且要求熔(rong)合比穩定，其(qi)目的(de)是減少焊(han)(han)(han)縫(feng)裂(lie)紋，保證焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)性(xing)能(neng)。影響焊(han)(han)(han)縫(feng)稀釋(shi)程(cheng)度的(de)因(yin)素很(hen)多，有(you)焊(han)(han)(han)縫(feng)形(xing)狀(zhuang)、焊(han)(han)(han)接(jie)電流、電弧電壓(ya)、焊(han)(han)(han)接(jie)速度等。焊(han)(han)(han)接(jie)方法不(bu)同(tong)對焊(han)(han)(han)縫(feng)稀釋(shi)程(cheng)度影響很(hen)大，圖5-3所(suo)示列出了幾種焊(han)(han)(han)接(jie)方法可獲得熔(rong)合比的(de)范圍。
在Q235鋼(gang)與12Cr18Ni9 不(bu)銹鋼(gang)的焊(han)(han)縫金屬中，如果(guo)由于焊(han)(han)縫的過分稀釋，可使焊(han)(han)縫中熔(rong)合(he)比（％）奧(ao)氏體形(xing)成(cheng)元(yuan)素(su)不(bu)足，結果(guo)在焊(han)(han)縫中出現馬氏圖5-3 焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)對熔(rong)合(he)比的影(ying)響(xiang)體組織(zhi)，使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的脆性增大，導致焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形(xing)成(cheng)裂紋(wen)。可以(yi)借助于圖5-4不(bu)銹鋼(gang)（舍夫勒）組織(zhi)圖來(lai)討論分析，首先(xian)將鋼(gang)的各合(he)金元(yuan)素(su)含量(liang)(liang)按下(xia)列(lie)公式折算成(cheng)鉻(ge)當(dang)量(liang)(liang)和鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)：鉻(ge)當(dang)量(liang)(liang)Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再在圖5-4找出相應(ying)的點，即可知(zhi)該鋼(gang)焊(han)(han)縫的正常(chang)冷(leng)卻組織(zhi)中的相組成(cheng)。
例(li)如(ru)，12Cr18Ni9鋼(gang)與(yu)Q235鋼(gang)沒有焊(han)接以(yi)前，經過鉻當量(liang)和鎳當量(liang)的(de)(de)(de)(de)計(ji)算(suan)，見(jian)表5-3。分(fen)別(bie)為(wei)圖5-4中(zhong)的(de)(de)(de)(de)a、b兩點(dian)，如(ru)果(guo)不加填充金(jin)(jin)屬進行鎢極氬弧焊(han)，假(jia)定(ding)這兩種金(jin)(jin)屬熔(rong)入焊(han)道的(de)(de)(de)(de)中(zhong)比例(li)各為(wei)一半，其熔(rong)合(he)比分(fen)別(bie)是50％，則(ze)在圖5-4中(zhong)可(ke)找(zhao)到對應的(de)(de)(de)(de)f點(dian)。從圖中(zhong)可(ke)以(yi)看出f點(dian)所(suo)處(chu)焊(han)縫金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)位置(zhi)為(wei)馬(ma)氏體(ti)組(zu)織。眾(zhong)所(suo)周知，馬(ma)氏體(ti)組(zu)織是一個又脆又硬(ying)的(de)(de)(de)(de)組(zu)織，容易(yi)使焊(han)縫產生裂(lie)紋。
采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)，對(dui)常用(yong)的(de)(de)(de)幾種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)進(jin)行過鉻(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)計算(suan)，計算(suan)結果(guo)見表5-4。首(shou)先選(xuan)用(yong)不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)牌號A102（E308型(xing)）作為(wei)(wei)填充(chong)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)，其鉻(ge)、鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)對(dui)應于(yu)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)c點(dian)(dian)。此(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)這兩種(zhong)材(cai)(cai)(cai)料時(shi)(shi)，假定這兩種(zhong)母(mu)材(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)中(zhong)(zhong)數(shu)量(liang)(liang)相(xiang)同，即(ji)兩種(zhong)母(mu)材(cai)(cai)(cai)混合(he)熔(rong)(rong)化(hua)后鉻(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)仍(reng)為(wei)(wei)原(yuan)來的(de)(de)(de)f點(dian)(dian)，則(ze)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)母(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)發生(sheng)(sheng)變化(hua)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)沿fc線段(duan)各(ge)點(dian)(dian)移動而變化(hua)。當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)母(mu)材(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)為(wei)(wei)40％時(shi)(shi)，即(ji)兩種(zhong)母(mu)材(cai)(cai)(cai)在焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)各(ge)占20％的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)鉻(ge)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)相(xiang)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)于(yu)g點(dian)(dian)；當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)母(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)為(wei)(wei)30％時(shi)(shi)為(wei)(wei)h點(dian)(dian)，此(ci)時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)＋馬氏(shi)體(ti)(ti)，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)仍(reng)有(you)形(xing)成裂紋(wen)的(de)(de)(de)可能(neng)。在完全相(xiang)同和(he)(he)條(tiao)件下，若改變焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)成分(fen)，用(yong)A307牌號焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)（即(ji)E309型(xing)）進(jin)行施焊(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)熔(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)鉻(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)d點(dian)(dian)。如果(guo)母(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)為(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)鉻(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)相(xiang)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)于(yu)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)i點(dian)(dian)，此(ci)時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)接(jie)近為(wei)(wei)全部奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，也有(you)可能(neng)產生(sheng)(sheng)裂紋(wen)；若熔(rong)(rong)合(he)比(bi)為(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)鉻(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)相(xiang)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)于(yu)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)j點(dian)(dian)，此(ci)時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)含有(you)體(ti)(ti)積分(fen)數(shu)為(wei)(wei)2％的(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，對(dui)抗裂性和(he)(he)耐蝕性都是有(you)利的(de)(de)(de)。若采用(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)（E310型(xing)）施焊(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)熔(rong)(rong)敷(fu)(fu)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)鉻(ge)和(he)(he)鎳(nie)(nie)(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)e點(dian)(dian)，如果(guo)母(mu)材(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)仍(reng)為(wei)(wei)30％～40％（即(ji)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)位于(yu)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)fe線段(duan)中(zhong)(zhong)k、l兩點(dian)(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)(shu)為(wei)(wei)單相(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，也易(yi)使焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)產生(sheng)(sheng)裂紋(wen)。
這三種不(bu)同牌號的不(bu)銹鋼焊條，其焊條熔敷金屬的鉻(ge)鎳當量見表5-4。
綜上分(fen)析，焊(han)(han)(han)(han)接12Cr18Ni9不銹(xiu)鋼(gang)(gang)與Q235鋼(gang)(gang)時(shi)，若不加填充金(jin)屬(shu)(shu)或用焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)采用A102焊(han)(han)(han)(han)條施焊(han)(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)不可避免(mian)地要出現脆硬的(de)馬氏(shi)體組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，導致(zhi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)產生裂紋(wen)。用A307焊(han)(han)(han)(han)條施焊(han)(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)熔合(he)比要控制在(zai)30％以下(xia)，才能(neng)獲得較為理想奧氏(shi)體＋鐵(tie)素體雙相(xiang)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。用A407焊(han)(han)(han)(han)條施焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)為單相(xiang)奧氏(shi)體組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，焊(han)(han)(han)(han)接接頭也有形成熱裂紋(wen)的(de)傾向。根據以上分(fen)析可知，由于珠光體鋼(gang)(gang)的(de)稀釋作用，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)成分(fen)和組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)會(hui)發(fa)生很大(da)變化。但是通過焊(han)(han)(han)(han)接方法和焊(han)(han)(han)(han)接材(cai)料的(de)選擇以及對(dui)母材(cai)金(jin)屬(shu)(shu)熔合(he)比的(de)控制，可以在(zai)相(xiang)當寬(kuan)的(de)范(fan)圍內(nei)調整焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)成分(fen)和組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。
2. 焊縫(feng)邊緣的(de)成分過渡層(ceng)
焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)池邊緣，金(jin)(jin)屬(shu)在(zai)(zai)液(ye)(ye)態持續時(shi)間最短，溫度也(ye)較熔(rong)(rong)池中(zhong)(zhong)部(bu)低，液(ye)(ye)體(ti)(ti)金(jin)(jin)屬(shu)流動性(xing)較差，容易結(jie)晶形(xing)成(cheng)固態。由于珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)一(yi)側(ce)(ce)與(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料的(de)化學成(cheng)分和(he)填充金(jin)(jin)屬(shu)不能(neng)充分混合(he)，在(zai)(zai)此側(ce)(ce)的(de)焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)所占份額增大，且越靠近熔(rong)(rong)合(he)線(xian)稀(xi)釋程(cheng)度就(jiu)越大。而在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)池中(zhong)(zhong)心，其(qi)稀(xi)釋程(cheng)度就(jiu)小(xiao)。這樣，在(zai)(zai)珠光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)與(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)型不銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)時(shi)，相鄰珠光體(ti)(ti)一(yi)側(ce)(ce)熔(rong)(rong)合(he)線(xian)的(de)焊(han)(han)(han)縫中(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)一(yi)個成(cheng)分梯度很(hen)大的(de)過渡(du)(du)層(ceng)。在(zai)(zai)過渡(du)(du)層(ceng)中(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)一(yi)層(ceng)馬氏(shi)體(ti)(ti)組織，硬(ying)(ying)度很(hen)高(gao)，形(xing)成(cheng)一(yi)個高(gao)硬(ying)(ying)度的(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)脆性(xing)層(ceng)，有可能(neng)使熔(rong)(rong)合(he)區遭到(dao)破壞，降低了焊(han)(han)(han)接(jie)結(jie)構的(de)可靠性(xing)。
過(guo)渡(du)(du)層的形成與焊接(jie)(jie)(jie)參數有很(hen)大關(guan)系：當(dang)(dang)選用(yong)大的熱(re)輸入(ru)進行(xing)焊接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)，焊接(jie)(jie)(jie)電流很(hen)大，焊接(jie)(jie)(jie)速(su)度(du)(du)慢，焊縫(feng)金(jin)屬(shu)熔池邊緣(yuan)高溫停(ting)留時(shi)(shi)間(jian)延長。增(zeng)加熔池邊緣(yuan)高溫停(ting)留時(shi)(shi)間(jian)，有助于增(zeng)加熔池邊緣(yuan)液態金(jin)屬(shu)的流動(dong)性(xing)和拌攪作用(yong)，使過(guo)渡(du)(du)層的寬(kuan)度(du)(du)減小(xiao)。同時(shi)(shi)馬(ma)氏體脆(cui)性(xing)層與過(guo)渡(du)(du)層里含鎳量有關(guan)：當(dang)(dang)過(guo)渡(du)(du)層中w（Ni）低于5％～6％時(shi)(shi)，將(jiang)產生馬(ma)氏體組織如圖5-5所(suo)示(shi)。從圖中可以看出，脆(cui)性(xing)層寬(kuan)度(du)(du)B與焊縫(feng)中鎳含量成反(fan)比。當(dang)(dang)填(tian)充(chong)金(jin)屬(shu)選用(yong)H08Cr21Ni10時(shi)(shi)，脆(cui)性(xing)層寬(kuan)度(du)(du)為B1，是(shi)比較大的；當(dang)(dang)采用(yong)Cr15Ni25Mo6 填(tian)充(chong)金(jin)屬(shu)時(shi)(shi)，此時(shi)(shi)脆(cui)性(xing)層寬(kuan)度(du)(du)縮(suo)小(xiao)到B3；當(dang)(dang)使用(yong)鎳基焊接(jie)(jie)(jie)材料時(shi)(shi)，脆(cui)性(xing)層將(jiang)會完全消失。
3. 熔合區的碳擴散(san)
奧(ao)氏體(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)與珠(zhu)光體(ti)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)成焊(han)(han)接接頭(tou)，在焊(han)(han)后熱處理或高溫運行服(fu)役時，其熔合區附近會發生碳(tan)(tan)(tan)由珠(zhu)光體(ti)鋼(gang)(gang)母材向奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫(feng)的擴散。在碳(tan)(tan)(tan)化物形成元素含量低的珠(zhu)光體(ti)鋼(gang)(gang)一(yi)側產生脫(tuo)碳(tan)(tan)(tan)層，而相鄰的奧(ao)氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫(feng)一(yi)側產生增碳(tan)(tan)(tan)層。
碳(tan)擴(kuo)散的(de)(de)結果，熔合區(qu)的(de)(de)珠光體組織(zhi)由于碳(tan)含量降(jiang)低而轉(zhuan)變(bian)(bian)為鐵素體組織(zhi)導致軟(ruan)化(hua)(hua)，且在(zai)高溫的(de)(de)長(chang)(chang)時(shi)間作用下，鐵素體晶粒還會顯著地長(chang)(chang)大；同(tong)時(shi)增碳(tan)層中的(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)物也變(bian)(bian)得粗大，硬度非常高。焊接(jie)接(jie)頭在(zai)這種軟(ruan)硬交(jiao)接(jie)層的(de)(de)抗(kang)蠕變(bian)(bian)性(xing)能大大降(jiang)低，在(zai)高溫下長(chang)(chang)時(shi)間服役，交(jiao)接(jie)處會出現蠕變(bian)(bian)孔洞并逐(zhu)漸發展成為顯微裂紋，最(zui)后導致焊接(jie)接(jie)頭斷裂失效。
此外，若提高奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)與(yu)珠光體鋼(gang)焊縫(feng)中(zhong)的(de)鎳含量，就可(ke)以減輕碳從(cong)珠光體鋼(gang)母材向奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)焊縫(feng)金屬中(zhong)的(de)擴(kuo)散(san)遷移。若選用鎳基合(he)金作為填(tian)充金屬，這種(zhong)碳的(de)擴(kuo)散(san)遷移就不(bu)存在。
4. 熔合區(qu)的熱應力(li)
焊態(tai)(tai)的(de)接(jie)(jie)頭通(tong)常都存很(hen)大(da)(da)的(de)殘余應(ying)力(li)，焊縫及其附近的(de)金屬(shu)處于拉應(ying)力(li)狀態(tai)(tai)，其余部分(fen)的(de)金屬(shu)受(shou)到壓應(ying)力(li)的(de)作(zuo)用(yong)。然而在異種鋼(gang)(gang)接(jie)(jie)頭中，由于奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)的(de)線脹系(xi)數(shu)(shu)比珠光體(ti)鋼(gang)(gang)大(da)(da)，從而導(dao)致(zhi)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭殘余應(ying)力(li)增大(da)(da)。這樣，異種鋼(gang)(gang)接(jie)(jie)頭在高溫下(xia)長時間(jian)運行(xing)期間(jian)，更突出(chu)的(de)表現在運行(xing)溫度波動（特別是開、停車）時，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭處于熱(re)(re)疲勞狀態(tai)(tai)。如果采用(yong)鎳基合金作(zuo)為填充材(cai)料，由于鎳基合金的(de)熱(re)(re)脹系(xi)數(shu)(shu)與珠光體(ti)鋼(gang)(gang)相近，在珠光體(ti)鋼(gang)(gang)母材(cai)一(yi)側，焊接(jie)(jie)殘余應(ying)力(li)就(jiu)可能減少。
根據以上分析可見，以奧氏體(ti)不銹鋼為填(tian)充(chong)金屬焊接奧氏體(ti)-珠光(guang)體(ti)異種材料副時，成分不均勻所(suo)(suo)導(dao)致的(de)脆性過(guo)渡層(ceng)、碳擴散問題(ti)以及膨脹(zhang)系數(shu)所(suo)(suo)導(dao)致的(de)溫(wen)度差應(ying)力和變溫(wen)疲勞(lao)問題(ti)均發(fa)生在珠光(guang)體(ti)鋼一側焊縫的(de)熔(rong)合(he)區，因而成為矛盾的(de)焦點。大(da)量的(de)失效案例均證明(ming)了(le)這一點。
5. 延(yan)遲(chi)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。
