異種鋼(gang)焊接時，通(tong)常(chang)可能出現下列形式的(de)裂紋(wen)。

1. 近縫區裂紋

  大多(duo)數發生在(zai)與具(ju)有(you)淬火傾向的(de)(de)高合(he)(he)金(jin)馬氏體鋼或一般低、中合(he)(he)金(jin)的(de)(de)珠(zhu)光體鋼焊接時。近縫(feng)區裂紋(wen)形(xing)態為與熔合(he)(he)線平行并與熔合(he)(he)線略(lve)有(you)一點距離處(chu)所出現的(de)(de)裂紋(wen)。

  異種鋼焊接接頭(tou)熔(rong)(rong)合區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂紋(wen)(wen)與(yu)該部位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)分(fen)(fen)不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)(xing)(xing)和組(zu)織不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun)(yun)性(xing)(xing)(xing)有(you)(you)直接關系。從微觀(guan)上(shang)看，這(zhe)(zhe)里(li)存(cun)在(zai)著由(you)一種材(cai)料(liao)A過(guo)渡(du)到另一種材(cai)料(liao)B（或(huo)D）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)(you)中(zhong)間(jian)成(cheng)分(fen)(fen)合金。在(zai)母材(cai)金屬(shu)(shu)(shu)A、B能(neng)形成(cheng)連(lian)續無(wu)限互熔(rong)(rong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合下（此時(shi)焊縫(feng)成(cheng)分(fen)(fen)D必屬(shu)(shu)(shu)于A、B的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)元(yuan)固溶體），這(zhe)(zhe)些中(zhong)間(jian)成(cheng)分(fen)(fen)也都屬(shu)(shu)(shu)于性(xing)(xing)(xing)能(neng)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶合金，通常不(bu)(bu)(bu)會(hui)形成(cheng)裂紋(wen)(wen)。若母材(cai)金屬(shu)(shu)(shu)A（或(huo)B）、D兩(liang)種成(cheng)分(fen)(fen)構成(cheng)復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相圖(tu)，其中(zhong)存(cun)在(zai)著導(dao)致(zhi)裂紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)脆化(hua)合物中(zhong)間(jian)相，或(huo)有(you)(you)可能(neng)產生易淬火硬(ying)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合金，則在(zai)此有(you)(you)萌生裂紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)。不(bu)(bu)(bu)過(guo)，若采用良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)藝措施，使得(de)由(you)焊縫(feng)D到母材(cai)金屬(shu)(shu)(shu)A（或(huo)B）之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合區(qu)過(guo)渡(du)層比較薄(bo)，特別是(shi)其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)均(jun)勻(yun)(yun)攪(jiao)拌(ban)層很薄(bo)時(shi)，這(zhe)(zhe)種有(you)(you)害(hai)組(zu)成(cheng)相的(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾何(he)尺寸極小(xiao)或(huo)甚至(zhi)根(gen)本(ben)不(bu)(bu)(bu)能(neng)形成(cheng)，其危害(hai)性(xing)(xing)(xing)就能(neng)大(da)大(da)降(jiang)低甚至(zhi)消除(chu)。上(shang)述分(fen)(fen)析沒有(you)(you)考慮(lv)母材(cai)金屬(shu)(shu)(shu)A（或(huo)B）與(yu)D之間(jian)線脹(zhang)系數(shu)、彈性(xing)(xing)(xing)模量等方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)異。若這(zhe)(zhe)種差(cha)異很大(da)，即使過(guo)渡(du)層很薄(bo)，出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度差(cha)應力(li)梯(ti)度也很大(da)，不(bu)(bu)(bu)連(lian)續應力(li)狀(zhuang)態嚴重，這(zhe)(zhe)也有(you)(you)可能(neng)導(dao)致(zhi)焊后冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)出(chu)現(xian)應力(li)裂紋(wen)(wen)。

  近(jin)縫(feng)(feng)(feng)(feng)區(qu)有(you)(you)可能形(xing)成(cheng)冷裂(lie)紋，這是(shi)因為(wei)(wei)在近(jin)縫(feng)(feng)(feng)(feng)區(qu)形(xing)成(cheng)硬脆(cui)的(de)(de)(de)(de)馬氏體組(zu)織(zhi)所致(zhi)(zhi)，它的(de)(de)(de)(de)比容增(zeng)大(da)造(zao)成(cheng)組(zu)織(zhi)應力(li)加大(da)，導致(zhi)(zhi)近(jin)縫(feng)(feng)(feng)(feng)區(qu)出現(xian)微裂(lie)紋，在焊接應力(li)作用下，微裂(lie)紋擴展為(wei)(wei)宏(hong)觀(guan)裂(lie)紋；或者是(shi)在淬(cui)火鋼焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)近(jin)縫(feng)(feng)(feng)(feng)區(qu)，由于氫(qing)從(cong)焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)中(zhong)擴散到近(jin)縫(feng)(feng)(feng)(feng)區(qu)并使(shi)之(zhi)飽和，產(chan)生較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)內應力(li)，增(zeng)加了近(jin)縫(feng)(feng)(feng)(feng)區(qu)脆(cui)性而(er)發生氫(qing)致(zhi)(zhi)裂(lie)紋。例如(ru)鐵素(su)體不銹鋼-珠光(guang)(guang)體鋼的(de)(de)(de)(de)焊接接頭(tou)，若焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)為(wei)(wei)穩定的(de)(de)(de)(de)純(chun)鐵素(su)體組(zu)織(zhi)，由于鐵素(su)體溶(rong)解氫(qing)的(de)(de)(de)(de)能力(li)比奧(ao)氏體小(xiao)的(de)(de)(de)(de)多，在溶(rong)入高(gao)溫熔池中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)，絕大(da)部分將流向Ac3溫度(du)以上(shang)的(de)(de)(de)(de)珠光(guang)(guang)體鋼焊縫(feng)(feng)(feng)(feng)一側(ce)的(de)(de)(de)(de)熱(re)影響區(qu)金(jin)屬(shu)中(zhong)，冷卻過程中(zhong)就(jiu)有(you)(you)可能使(shi)氫(qing)來不及從(cong)淬(cui)火區(qu)金(jin)屬(shu)中(zhong)析出，形(xing)成(cheng)高(gao)度(du)過飽和，從(cong)而(er)增(zeng)大(da)其發生氫(qing)致(zhi)(zhi)裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)可能性。

  在異種鋼(gang)焊接時，還(huan)可能由于熔(rong)(rong)(rong)化金屬(shu)中的(de)低(di)熔(rong)(rong)(rong)成分向鄰近(jin)的(de)固態金屬(shu)晶界(jie)滲(shen)透(tou)(tou)，形成低(di)熔(rong)(rong)(rong)液態金屬(shu)層，從(cong)而(er)導致(zhi)裂紋(wen)(wen)(wen)。例(li)如(ru)，用黃銅(tong)焊絲釬焊結構鋼(gang)接頭或者鋼(gang)-銅(tong)接頭時，特別是(shi)氣焊的(de)條(tiao)件下(xia)，如(ru)果高溫停留(liu)時間過長，有可能由于黃銅(tong)沿著(zhu)鋼(gang)的(de)奧(ao)氏體晶界(jie)往(wang)母材金屬(shu)深處滲(shen)透(tou)(tou)，導致(zhi)母材金屬(shu)的(de)晶界(jie)產生(sheng)裂紋(wen)(wen)(wen)，可以將其稱為滲(shen)透(tou)(tou)裂紋(wen)(wen)(wen)。還(huan)例(li)如(ru)，在焊接碳鋼(gang)-奧(ao)氏體不銹鋼(gang)接頭時，碳鋼(gang)坡口(kou)部位母材中的(de)低(di)熔(rong)(rong)(rong)點夾(jia)雜物被(bei)吸入奧(ao)氏體不銹鋼(gang)的(de)近(jin)縫(feng)區，而(er)引起近(jin)縫(feng)區中出現晶間熱(re)裂紋(wen)(wen)(wen)。

2. 焊縫金屬中(zhong)的熱裂紋

  為(wei)了使焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭具有良好的(de)塑性，一般希(xi)望焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬(shu)為(wei)奧氏(shi)體(ti)組(zu)織(zhi)，而此時恰(qia)恰(qia)最易出現焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中心裂(lie)紋(wen)(wen)。其形成(cheng)(cheng)機(ji)理(li)與奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)形成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)一樣：在(zai)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)尚未完全結晶(jing)(jing)之前(qian)，熔(rong)池中存在(zai)低(di)熔(rong)點(dian)液(ye)膜(mo)，在(zai)結晶(jing)(jing)過程中，熔(rong)池收縮焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)受拉，低(di)熔(rong)點(dian)液(ye)態薄膜(mo)被(bei)破(po)壞又(you)得(de)不(bu)到補(bu)充(chong)，就形成(cheng)(cheng)結晶(jing)(jing)裂(lie)紋(wen)(wen)。根據(ju)形成(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)機(ji)理(li)，按照(zhao)焊(han)(han)接(jie)冶(ye)金學(xue)基本(ben)規律(lv)進(jin)行分析，設計出防(fang)止形成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金屬(shu)化學(xue)成(cheng)(cheng)分，可(ke)以(yi)通(tong)過研(yan)制或選(xuan)擇焊(han)(han)接(jie)材(cai)料來(lai)進(jin)行大(da)幅度調控，來(lai)避免焊(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)形成(cheng)(cheng)；也可(ke)以(yi)依據(ju)相(xiang)同或類似成(cheng)(cheng)功的(de)工(gong)程實例來(lai)選(xuan)擇焊(han)(han)接(jie)材(cai)料。

3. 焊(han)接接頭(tou)中殘余應力引起的(de)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。