異種鋼焊接時，通常可能出現下列(lie)形式的裂紋。

1. 近縫區(qu)裂(lie)紋

  大多(duo)數發生(sheng)在與(yu)(yu)具有(you)淬(cui)火(huo)傾向的高合(he)金馬氏(shi)體鋼或一(yi)般低、中合(he)金的珠光體鋼焊接時。近縫區裂(lie)紋形(xing)態為與(yu)(yu)熔(rong)(rong)合(he)線平(ping)行并(bing)與(yu)(yu)熔(rong)(rong)合(he)線略有(you)一(yi)點距離處所出現的裂(lie)紋。

  異種鋼焊(han)接接頭熔(rong)合(he)(he)(he)區(qu)的(de)(de)(de)(de)裂紋與該部位的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)不(bu)均(jun)勻性和組織不(bu)均(jun)勻性有(you)直接關(guan)系。從微觀上看，這(zhe)里存(cun)在(zai)著(zhu)由(you)一種材(cai)(cai)(cai)料A過(guo)渡到另一種材(cai)(cai)(cai)料B（或(huo)(huo)D）的(de)(de)(de)(de)所有(you)中(zhong)間(jian)(jian)成(cheng)(cheng)分(fen)合(he)(he)(he)金。在(zai)母(mu)材(cai)(cai)(cai)金屬A、B能形成(cheng)(cheng)連續(xu)無限互(hu)熔(rong)的(de)(de)(de)(de)場合(he)(he)(he)下（此時焊(han)縫(feng)成(cheng)(cheng)分(fen)D必屬于A、B的(de)(de)(de)(de)二元固溶體），這(zhe)些中(zhong)間(jian)(jian)成(cheng)(cheng)分(fen)也都屬于性能良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)固溶合(he)(he)(he)金，通常不(bu)會形成(cheng)(cheng)裂紋。若母(mu)材(cai)(cai)(cai)金屬A（或(huo)(huo)B）、D兩種成(cheng)(cheng)分(fen)構成(cheng)(cheng)復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)相(xiang)圖，其(qi)(qi)中(zhong)存(cun)在(zai)著(zhu)導致裂紋的(de)(de)(de)(de)硬脆化合(he)(he)(he)物中(zhong)間(jian)(jian)相(xiang)，或(huo)(huo)有(you)可(ke)能產生(sheng)易淬火硬化的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)金，則在(zai)此有(you)萌生(sheng)裂紋的(de)(de)(de)(de)可(ke)能。不(bu)過(guo)，若采用良(liang)(liang)好(hao)的(de)(de)(de)(de)工藝措施，使得由(you)焊(han)縫(feng)D到母(mu)材(cai)(cai)(cai)金屬A（或(huo)(huo)B）之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)合(he)(he)(he)區(qu)過(guo)渡層比較薄，特別(bie)是其(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)不(bu)均(jun)勻攪(jiao)拌層很(hen)(hen)薄時，這(zhe)種有(you)害組成(cheng)(cheng)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)幾何尺寸(cun)極小(xiao)或(huo)(huo)甚至根本不(bu)能形成(cheng)(cheng)，其(qi)(qi)危害性就能大大降低甚至消除。上述分(fen)析沒有(you)考慮母(mu)材(cai)(cai)(cai)金屬A（或(huo)(huo)B）與D之間(jian)(jian)線脹系數、彈性模(mo)量等(deng)方面(mian)的(de)(de)(de)(de)差(cha)異。若這(zhe)種差(cha)異很(hen)(hen)大，即使過(guo)渡層很(hen)(hen)薄，出現的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)差(cha)應力(li)梯度(du)也很(hen)(hen)大，不(bu)連續(xu)應力(li)狀態(tai)嚴重(zhong)，這(zhe)也有(you)可(ke)能導致焊(han)后(hou)冷卻(que)過(guo)程中(zhong)出現應力(li)裂紋。

  近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)有可能形成冷裂(lie)紋，這是因為在(zai)(zai)近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)形成硬脆的(de)(de)(de)馬氏(shi)體組織所致(zhi)，它的(de)(de)(de)比(bi)容增大(da)(da)(da)造成組織應(ying)(ying)力(li)加(jia)大(da)(da)(da)，導致(zhi)近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)出(chu)現微(wei)(wei)裂(lie)紋，在(zai)(zai)焊(han)接應(ying)(ying)力(li)作用下，微(wei)(wei)裂(lie)紋擴(kuo)展為宏觀裂(lie)紋；或者是在(zai)(zai)淬火鋼焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)，由于氫(qing)從焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)中(zhong)擴(kuo)散到近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)并使(shi)之(zhi)飽(bao)和(he)，產生較(jiao)大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)內應(ying)(ying)力(li)，增加(jia)了近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)(qu)(qu)脆性而發生氫(qing)致(zhi)裂(lie)紋。例如鐵素體不銹鋼-珠(zhu)光(guang)(guang)體鋼的(de)(de)(de)焊(han)接接頭，若焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)為穩定的(de)(de)(de)純鐵素體組織，由于鐵素體溶(rong)解氫(qing)的(de)(de)(de)能力(li)比(bi)奧氏(shi)體小的(de)(de)(de)多，在(zai)(zai)溶(rong)入高溫(wen)(wen)熔池中(zhong)的(de)(de)(de)氫(qing)，絕大(da)(da)(da)部分(fen)將流向Ac3溫(wen)(wen)度以上的(de)(de)(de)珠(zhu)光(guang)(guang)體鋼焊(han)縫(feng)(feng)一(yi)側的(de)(de)(de)熱影響區(qu)(qu)(qu)金屬(shu)中(zhong)，冷卻(que)過程中(zhong)就有可能使(shi)氫(qing)來不及從淬火區(qu)(qu)(qu)金屬(shu)中(zhong)析出(chu)，形成高度過飽(bao)和(he)，從而增大(da)(da)(da)其發生氫(qing)致(zhi)裂(lie)紋的(de)(de)(de)可能性。

  在異(yi)種鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時，還可能(neng)由于(yu)熔(rong)(rong)化金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)的(de)低熔(rong)(rong)成分向鄰近(jin)的(de)固(gu)態(tai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)晶界滲(shen)透(tou)，形成低熔(rong)(rong)液態(tai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)層，從而導致裂(lie)紋(wen)(wen)。例如(ru)(ru)(ru)，用黃銅焊(han)(han)絲釬焊(han)(han)結構鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)或者鋼(gang)-銅接(jie)(jie)頭(tou)時，特別(bie)是氣焊(han)(han)的(de)條件(jian)下，如(ru)(ru)(ru)果高溫停(ting)留時間過長，有可能(neng)由于(yu)黃銅沿著鋼(gang)的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)晶界往(wang)母(mu)材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)深(shen)處滲(shen)透(tou)，導致母(mu)材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)晶界產(chan)生裂(lie)紋(wen)(wen)，可以將其稱為滲(shen)透(tou)裂(lie)紋(wen)(wen)。還例如(ru)(ru)(ru)，在焊(han)(han)接(jie)(jie)碳(tan)鋼(gang)-奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)時，碳(tan)鋼(gang)坡(po)口部位母(mu)材(cai)中(zhong)的(de)低熔(rong)(rong)點夾雜物被吸入(ru)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)近(jin)縫(feng)區(qu)(qu)，而引起近(jin)縫(feng)區(qu)(qu)中(zhong)出(chu)現晶間熱裂(lie)紋(wen)(wen)。

2. 焊縫金屬中的熱裂紋(wen)

  為(wei)了(le)使焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭具(ju)有良好的塑性(xing)，一般希望焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)為(wei)奧氏(shi)體組(zu)織(zhi)，而此時(shi)恰恰最易出現焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中心裂(lie)紋。其形成(cheng)機理與奧氏(shi)體不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)接形成(cheng)熱裂(lie)紋一樣：在焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)尚(shang)未完(wan)全結(jie)晶之前，熔(rong)(rong)池中存在低(di)熔(rong)(rong)點液膜(mo)，在結(jie)晶過(guo)程中，熔(rong)(rong)池收(shou)縮焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)受拉，低(di)熔(rong)(rong)點液態薄(bo)膜(mo)被破壞又得不(bu)到(dao)補充，就形成(cheng)結(jie)晶裂(lie)紋。根據形成(cheng)裂(lie)紋的機理，按照(zhao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接冶金(jin)(jin)學基本規律進(jin)行分(fen)析(xi)，設(she)計出防止形成(cheng)熱裂(lie)紋的焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)化(hua)學成(cheng)分(fen)，可(ke)以通過(guo)研制或(huo)選擇焊(han)(han)(han)(han)(han)接材料(liao)來(lai)(lai)進(jin)行大幅度(du)調控，來(lai)(lai)避免焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)熱裂(lie)紋的形成(cheng)；也可(ke)以依據相同(tong)或(huo)類似(si)成(cheng)功(gong)的工程實例來(lai)(lai)選擇焊(han)(han)(han)(han)(han)接材料(liao)。

3. 焊(han)接接頭中殘余應力引(yin)起(qi)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。