異種鋼焊(han)接時，通常(chang)可能出(chu)現(xian)下列(lie)形式(shi)的(de)裂紋(wen)。

1. 近縫區裂紋

  大多數發(fa)生在與具有淬(cui)火傾向(xiang)的(de)高合(he)(he)(he)(he)金馬(ma)氏體(ti)鋼或一般低、中合(he)(he)(he)(he)金的(de)珠光體(ti)鋼焊接時。近縫(feng)區裂紋形態為與熔合(he)(he)(he)(he)線(xian)平(ping)行并與熔合(he)(he)(he)(he)線(xian)略(lve)有一點距離處所出現的(de)裂紋。

  異(yi)種鋼焊(han)接(jie)接(jie)頭熔合(he)區(qu)的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)與(yu)該(gai)部位的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)和組(zu)織不(bu)均(jun)勻(yun)性(xing)有(you)(you)直接(jie)關系。從(cong)微觀(guan)上看，這里存在著由(you)一種材(cai)料A過渡(du)到(dao)另一種材(cai)料B（或D）的(de)(de)(de)(de)所有(you)(you)中(zhong)間(jian)(jian)(jian)(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)合(he)金。在母(mu)材(cai)金屬A、B能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)連續無限互熔的(de)(de)(de)(de)場合(he)下（此時(shi)焊(han)縫成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)D必屬于A、B的(de)(de)(de)(de)二元固溶(rong)體），這些中(zhong)間(jian)(jian)(jian)(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)也(ye)都屬于性(xing)能(neng)良好的(de)(de)(de)(de)固溶(rong)合(he)金，通常不(bu)會形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)裂(lie)(lie)紋(wen)。若母(mu)材(cai)金屬A（或B）、D兩種成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)構成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)復雜(za)的(de)(de)(de)(de)相圖(tu)，其中(zhong)存在著導致裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)硬脆化合(he)物中(zhong)間(jian)(jian)(jian)(jian)相，或有(you)(you)可(ke)(ke)能(neng)產(chan)生易淬火硬化的(de)(de)(de)(de)合(he)金，則在此有(you)(you)萌生裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)。不(bu)過，若采用(yong)良好的(de)(de)(de)(de)工藝措施，使得由(you)焊(han)縫D到(dao)母(mu)材(cai)金屬A（或B）之間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)熔合(he)區(qu)過渡(du)層比(bi)較薄，特別是其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻(yun)攪拌層很(hen)薄時(shi)，這種有(you)(you)害(hai)(hai)組(zu)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)相的(de)(de)(de)(de)幾何尺寸極小或甚至根本不(bu)能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，其危(wei)害(hai)(hai)性(xing)就(jiu)能(neng)大(da)大(da)降低甚至消除。上述分(fen)(fen)析沒有(you)(you)考慮(lv)母(mu)材(cai)金屬A（或B）與(yu)D之間(jian)(jian)(jian)(jian)線脹系數、彈(dan)性(xing)模(mo)量等方(fang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)差(cha)異(yi)。若這種差(cha)異(yi)很(hen)大(da)，即(ji)使過渡(du)層很(hen)薄，出現的(de)(de)(de)(de)溫度差(cha)應(ying)(ying)力(li)(li)梯(ti)度也(ye)很(hen)大(da)，不(bu)連續應(ying)(ying)力(li)(li)狀態嚴重，這也(ye)有(you)(you)可(ke)(ke)能(neng)導致焊(han)后冷卻過程中(zhong)出現應(ying)(ying)力(li)(li)裂(lie)(lie)紋(wen)。

  近縫(feng)(feng)區(qu)(qu)有可能(neng)形成(cheng)冷(leng)裂(lie)紋，這是(shi)因(yin)為在近縫(feng)(feng)區(qu)(qu)形成(cheng)硬脆的(de)馬氏(shi)(shi)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)所致(zhi)，它的(de)比(bi)容增(zeng)大(da)造成(cheng)組(zu)(zu)織(zhi)應力加大(da)，導(dao)致(zhi)近縫(feng)(feng)區(qu)(qu)出現微裂(lie)紋，在焊(han)接應力作用下，微裂(lie)紋擴(kuo)展為宏觀裂(lie)紋；或者是(shi)在淬火鋼焊(han)縫(feng)(feng)的(de)近縫(feng)(feng)區(qu)(qu)，由(you)于氫(qing)(qing)從(cong)(cong)焊(han)縫(feng)(feng)金屬中(zhong)擴(kuo)散到近縫(feng)(feng)區(qu)(qu)并使之(zhi)飽和(he)，產生(sheng)較大(da)的(de)內應力，增(zeng)加了(le)近縫(feng)(feng)區(qu)(qu)脆性(xing)(xing)而發生(sheng)氫(qing)(qing)致(zhi)裂(lie)紋。例如鐵素(su)(su)體(ti)不(bu)銹鋼-珠光體(ti)鋼的(de)焊(han)接接頭，若(ruo)焊(han)縫(feng)(feng)金屬為穩定的(de)純鐵素(su)(su)體(ti)組(zu)(zu)織(zhi)，由(you)于鐵素(su)(su)體(ti)溶解氫(qing)(qing)的(de)能(neng)力比(bi)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)小(xiao)的(de)多，在溶入高溫(wen)熔池中(zhong)的(de)氫(qing)(qing)，絕大(da)部分將流向Ac3溫(wen)度以上的(de)珠光體(ti)鋼焊(han)縫(feng)(feng)一側的(de)熱影響區(qu)(qu)金屬中(zhong)，冷(leng)卻過程中(zhong)就(jiu)有可能(neng)使氫(qing)(qing)來不(bu)及(ji)從(cong)(cong)淬火區(qu)(qu)金屬中(zhong)析出，形成(cheng)高度過飽和(he)，從(cong)(cong)而增(zeng)大(da)其發生(sheng)氫(qing)(qing)致(zhi)裂(lie)紋的(de)可能(neng)性(xing)(xing)。

  在異種鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)，還可(ke)能由于熔化金屬(shu)中的低(di)熔成分向鄰(lin)近的固(gu)態(tai)金屬(shu)晶界(jie)(jie)滲(shen)透(tou)，形成低(di)熔液(ye)態(tai)金屬(shu)層，從而導(dao)致(zhi)裂(lie)紋。例如，用黃銅(tong)焊(han)(han)絲釬焊(han)(han)結構鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)或(huo)者鋼(gang)-銅(tong)接(jie)(jie)頭(tou)時(shi)，特別是(shi)氣焊(han)(han)的條(tiao)件下，如果(guo)高溫停留時(shi)間過長(chang)，有可(ke)能由于黃銅(tong)沿著(zhu)鋼(gang)的奧(ao)氏體(ti)(ti)晶界(jie)(jie)往母(mu)材(cai)金屬(shu)深處滲(shen)透(tou)，導(dao)致(zhi)母(mu)材(cai)金屬(shu)的晶界(jie)(jie)產生裂(lie)紋，可(ke)以將其稱為(wei)滲(shen)透(tou)裂(lie)紋。還例如，在焊(han)(han)接(jie)(jie)碳鋼(gang)-奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)時(shi)，碳鋼(gang)坡(po)口部位母(mu)材(cai)中的低(di)熔點夾(jia)雜物被(bei)吸入奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的近縫(feng)區(qu)，而引起近縫(feng)區(qu)中出現晶間熱裂(lie)紋。

2. 焊縫(feng)金屬中的熱裂(lie)紋

  為了使焊(han)(han)(han)(han)接接頭具有良好的(de)塑性，一(yi)般希(xi)望焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)為奧氏體組織(zhi)，而此時恰恰最易出現焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)中心裂(lie)紋(wen)(wen)。其形成(cheng)(cheng)機理與奧氏體不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接形成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)一(yi)樣：在焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)尚未完全結晶之前，熔(rong)池(chi)中存(cun)在低熔(rong)點液(ye)膜(mo)(mo)，在結晶過程中，熔(rong)池(chi)收(shou)縮焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)受拉，低熔(rong)點液(ye)態薄(bo)膜(mo)(mo)被破壞又得(de)不(bu)到補(bu)充，就形成(cheng)(cheng)結晶裂(lie)紋(wen)(wen)。根據形成(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)機理，按照(zhao)焊(han)(han)(han)(han)接冶金(jin)學(xue)基本(ben)規律進行(xing)分析，設計(ji)出防止形成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)化(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分，可以通過研(yan)制或(huo)(huo)選擇(ze)焊(han)(han)(han)(han)接材料來進行(xing)大幅度(du)調(diao)控(kong)，來避(bi)免焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)形成(cheng)(cheng)；也可以依據相同(tong)或(huo)(huo)類似成(cheng)(cheng)功的(de)工程實例來選擇(ze)焊(han)(han)(han)(han)接材料。

3. 焊接接頭中殘余(yu)應(ying)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。