異(yi)種鋼(gang)焊接時，通常(chang)可能出現下(xia)列形式的裂紋。

1. 近縫區裂紋

  大多(duo)數發生在與具有(you)(you)淬火傾向的(de)高合金馬氏體(ti)鋼或一般低、中合金的(de)珠光體(ti)鋼焊接時。近縫(feng)區裂紋(wen)形態為與熔合線平行并與熔合線略有(you)(you)一點距離(li)處所出現(xian)的(de)裂紋(wen)。

  異種(zhong)鋼焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭熔(rong)合(he)(he)區(qu)的(de)裂紋(wen)(wen)與該部位的(de)成分(fen)不均勻性(xing)(xing)和組織不均勻性(xing)(xing)有(you)(you)(you)直接(jie)關系。從微觀上(shang)(shang)看，這(zhe)里存在著由一種(zhong)材(cai)料(liao)A過渡到另一種(zhong)材(cai)料(liao)B（或(huo)D）的(de)所有(you)(you)(you)中間(jian)成分(fen)合(he)(he)金。在母(mu)材(cai)金屬(shu)A、B能(neng)形(xing)成連(lian)續(xu)無限互熔(rong)的(de)場(chang)合(he)(he)下（此時(shi)(shi)焊(han)(han)縫(feng)成分(fen)D必屬(shu)于(yu)A、B的(de)二元(yuan)固(gu)溶(rong)體），這(zhe)些中間(jian)成分(fen)也都屬(shu)于(yu)性(xing)(xing)能(neng)良好(hao)的(de)固(gu)溶(rong)合(he)(he)金，通常不會形(xing)成裂紋(wen)(wen)。若母(mu)材(cai)金屬(shu)A（或(huo)B）、D兩(liang)種(zhong)成分(fen)構成復雜的(de)相(xiang)圖(tu)，其(qi)中存在著導致裂紋(wen)(wen)的(de)硬(ying)脆化合(he)(he)物中間(jian)相(xiang)，或(huo)有(you)(you)(you)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)易淬火硬(ying)化的(de)合(he)(he)金，則(ze)在此有(you)(you)(you)萌生(sheng)裂紋(wen)(wen)的(de)可(ke)能(neng)。不過，若采用良好(hao)的(de)工藝措施(shi)，使(shi)(shi)得由焊(han)(han)縫(feng)D到母(mu)材(cai)金屬(shu)A（或(huo)B）之間(jian)的(de)熔(rong)合(he)(he)區(qu)過渡層比較(jiao)薄(bo)，特別是其(qi)中的(de)不均勻攪拌層很(hen)薄(bo)時(shi)(shi)，這(zhe)種(zhong)有(you)(you)(you)害組成相(xiang)的(de)幾何尺寸極小(xiao)或(huo)甚至根(gen)本不能(neng)形(xing)成，其(qi)危(wei)害性(xing)(xing)就能(neng)大大降低甚至消除。上(shang)(shang)述分(fen)析沒有(you)(you)(you)考慮母(mu)材(cai)金屬(shu)A（或(huo)B）與D之間(jian)線脹系數、彈(dan)性(xing)(xing)模量(liang)等方面的(de)差異。若這(zhe)種(zhong)差異很(hen)大，即(ji)使(shi)(shi)過渡層很(hen)薄(bo)，出(chu)現(xian)(xian)的(de)溫度差應力梯度也很(hen)大，不連(lian)續(xu)應力狀態嚴(yan)重(zhong)，這(zhe)也有(you)(you)(you)可(ke)能(neng)導致焊(han)(han)后(hou)冷卻過程中出(chu)現(xian)(xian)應力裂紋(wen)(wen)。

  近(jin)縫(feng)區(qu)有可(ke)能形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)冷裂(lie)紋(wen)，這是(shi)因為(wei)在(zai)近(jin)縫(feng)區(qu)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)硬脆的(de)(de)馬氏體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)所致(zhi)，它的(de)(de)比容增大(da)(da)造成(cheng)(cheng)組(zu)(zu)織(zhi)應(ying)力(li)(li)加大(da)(da)，導致(zhi)近(jin)縫(feng)區(qu)出現微裂(lie)紋(wen)，在(zai)焊(han)(han)接應(ying)力(li)(li)作用下(xia)，微裂(lie)紋(wen)擴展為(wei)宏觀(guan)裂(lie)紋(wen)；或者(zhe)是(shi)在(zai)淬(cui)火鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)的(de)(de)近(jin)縫(feng)區(qu)，由(you)于氫(qing)從焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)中擴散(san)到近(jin)縫(feng)區(qu)并使之飽和，產(chan)生較大(da)(da)的(de)(de)內(nei)應(ying)力(li)(li)，增加了近(jin)縫(feng)區(qu)脆性(xing)而發生氫(qing)致(zhi)裂(lie)紋(wen)。例如鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)-珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接接頭(tou)，若(ruo)焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)為(wei)穩定的(de)(de)純鐵素體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)，由(you)于鐵素體(ti)(ti)溶解氫(qing)的(de)(de)能力(li)(li)比奧氏體(ti)(ti)小的(de)(de)多，在(zai)溶入(ru)高溫(wen)熔池中的(de)(de)氫(qing)，絕(jue)大(da)(da)部分(fen)將流向Ac3溫(wen)度以上的(de)(de)珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)一側的(de)(de)熱(re)影(ying)響區(qu)金屬(shu)(shu)中，冷卻(que)過(guo)程中就有可(ke)能使氫(qing)來不(bu)及從淬(cui)火區(qu)金屬(shu)(shu)中析出，形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)高度過(guo)飽和，從而增大(da)(da)其發生氫(qing)致(zhi)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)可(ke)能性(xing)。

  在異種鋼(gang)焊(han)接(jie)(jie)時(shi)，還可(ke)能由于(yu)(yu)熔(rong)化金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中的(de)(de)(de)低(di)(di)熔(rong)成分(fen)向鄰近(jin)的(de)(de)(de)固態(tai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)晶(jing)(jing)界滲透(tou)，形成低(di)(di)熔(rong)液態(tai)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)層(ceng)，從而導致裂(lie)(lie)紋(wen)。例如，用黃銅焊(han)絲釬焊(han)結構鋼(gang)接(jie)(jie)頭或者鋼(gang)-銅接(jie)(jie)頭時(shi)，特別(bie)是(shi)氣焊(han)的(de)(de)(de)條件下，如果高溫停留時(shi)間(jian)過長(chang)，有可(ke)能由于(yu)(yu)黃銅沿著鋼(gang)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體晶(jing)(jing)界往母(mu)材金(jin)(jin)(jin)屬(shu)深處滲透(tou)，導致母(mu)材金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)界產生裂(lie)(lie)紋(wen)，可(ke)以將其稱為滲透(tou)裂(lie)(lie)紋(wen)。還例如，在焊(han)接(jie)(jie)碳鋼(gang)-奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)接(jie)(jie)頭時(shi)，碳鋼(gang)坡(po)口部位(wei)母(mu)材中的(de)(de)(de)低(di)(di)熔(rong)點(dian)夾雜物被吸入奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)近(jin)縫(feng)區，而引起近(jin)縫(feng)區中出現晶(jing)(jing)間(jian)熱裂(lie)(lie)紋(wen)。

2. 焊(han)縫金屬(shu)中(zhong)的熱裂(lie)紋

  為了(le)使焊(han)接(jie)接(jie)頭具有良好(hao)的(de)(de)塑(su)性(xing)，一(yi)般希(xi)望焊(han)縫(feng)金(jin)屬為奧(ao)氏(shi)體(ti)組織，而此時恰恰最(zui)易出(chu)現焊(han)縫(feng)中(zhong)心裂(lie)紋(wen)(wen)。其形(xing)成(cheng)機理與奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)接(jie)形(xing)成(cheng)熱(re)裂(lie)紋(wen)(wen)一(yi)樣：在(zai)焊(han)縫(feng)尚(shang)未完全結晶之前，熔池中(zhong)存在(zai)低熔點(dian)液膜，在(zai)結晶過程中(zhong)，熔池收縮焊(han)縫(feng)受拉，低熔點(dian)液態薄膜被破壞又得(de)不(bu)到補充，就形(xing)成(cheng)結晶裂(lie)紋(wen)(wen)。根據形(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)機理，按照焊(han)接(jie)冶金(jin)學基(ji)本規律進行分析，設計出(chu)防止形(xing)成(cheng)熱(re)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)焊(han)縫(feng)金(jin)屬化學成(cheng)分，可(ke)以通過研(yan)制或選擇焊(han)接(jie)材料來進行大幅度(du)調控，來避免焊(han)縫(feng)熱(re)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)形(xing)成(cheng)；也可(ke)以依據相同或類似成(cheng)功的(de)(de)工程實例來選擇焊(han)接(jie)材料。

3. 焊接(jie)接(jie)頭(tou)中(zhong)殘(can)余應力引起的裂(lie)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。