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(shi)體(ti)不銹(xiu)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)種鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時，每一種（側）母材(cai)受到(dao)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)循(xun)環而發生的組(zu)(zu)織轉(zhuan)變(bian)以及隨之可能出現的各種焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)問(wen)題，如淬火硬(ying)化、退火或(huo)回火軟化、冷裂(lie)紋、再熱(re)裂(lie)紋、液化裂(lie)紋等，都和同(tong)種材(cai)料焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時基(ji)本相同(tong)，因此(ci)在此(ci)不再重復(fu)(fu)。以下所(suo)要討論的異(yi)種鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性問(wen)題只(zhi)是集中于焊(han)(han)縫和熔合區。因為這里的金屬成分(fen)組(zu)(zu)成十分(fen)復(fu)(fu)雜(za)，受到(dao)兩(liang)種不同(tong)成分(fen)的母材(cai)和第三種成分(fen)的填充材(cai)料的共同(tong)制(zhi)約，且又受到(dao)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝的強烈影響。
1. 焊(han)縫的成(cheng)分、相組成(cheng)及其調控
奧氏體(ti)不銹鋼（A）與珠光體(ti)鋼（B）焊(han)接時，焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)平均成(cheng)分由兩種不同類型的(de)(de)母材(cai)（A和B）同填充金(jin)屬(shu)(shu)（C）混(hun)合(he)所組成(cheng)。由于珠光體(ti)鋼中不含(han)有(you)或僅含(han)有(you)少量(liang)的(de)(de)合(he)金(jin)元素(su)，若它溶入焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)份額增大，則(ze)會(hui)沖(chong)淡焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)合(he)金(jin)濃度，從(cong)而改變焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分和組織狀態，這種現象(xiang)稱為母材(cai)對(dui)焊(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)稀釋作用。
對于(yu)奧(ao)氏體(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼與珠光體(ti)鋼的(de)焊縫(feng)(feng)，希(xi)望母材在焊縫(feng)(feng)金屬中所占比(bi)(bi)例要小，即(ji)稀釋度(du)小一(yi)些(xie)而且要求熔合比(bi)(bi)穩(wen)定，其目的(de)是減少焊縫(feng)(feng)裂紋，保(bao)證焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)性能(neng)。影(ying)(ying)響焊縫(feng)(feng)稀釋程(cheng)度(du)的(de)因素很多(duo)，有焊縫(feng)(feng)形狀、焊接(jie)(jie)電(dian)流、電(dian)弧電(dian)壓、焊接(jie)(jie)速(su)度(du)等。焊接(jie)(jie)方法(fa)不同(tong)對焊縫(feng)(feng)稀釋程(cheng)度(du)影(ying)(ying)響很大，圖5-3所示列出了(le)幾種焊接(jie)(jie)方法(fa)可獲(huo)得熔合比(bi)(bi)的(de)范圍。
在(zai)Q235鋼(gang)與12Cr18Ni9 不(bu)銹鋼(gang)的焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬中(zhong)，如果由于焊(han)(han)縫(feng)(feng)的過分稀(xi)釋，可使焊(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)熔合比（％）奧氏體(ti)形成(cheng)元(yuan)素不(bu)足，結果在(zai)焊(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)出現馬氏圖(tu)5-3 焊(han)(han)接(jie)方法(fa)對(dui)熔合比的影響體(ti)組(zu)(zu)(zu)織(zhi)，使焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的脆性增大，導(dao)致焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭形成(cheng)裂(lie)紋。可以借助于圖(tu)5-4不(bu)銹鋼(gang)（舍夫勒）組(zu)(zu)(zu)織(zhi)圖(tu)來討論分析(xi)，首先將鋼(gang)的各合金元(yuan)素含量按(an)下(xia)列(lie)公式折算(suan)成(cheng)鉻(ge)當(dang)量和鎳當(dang)量：鉻(ge)當(dang)量Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳當(dang)量Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再(zai)在(zai)圖(tu)5-4找出相應的點，即可知該鋼(gang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)的正(zheng)常冷(leng)卻組(zu)(zu)(zu)織(zhi)中(zhong)的相組(zu)(zu)(zu)成(cheng)。
例(li)如(ru)，12Cr18Ni9鋼與Q235鋼沒有焊(han)(han)接(jie)以前(qian)，經過鉻(ge)當量(liang)和鎳當量(liang)的計算，見表5-3。分別(bie)為圖(tu)5-4中的a、b兩點，如(ru)果不加填(tian)充金屬進行鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)，假定這兩種金屬熔入焊(han)(han)道的中比(bi)例(li)各為一半，其熔合(he)比(bi)分別(bie)是50％，則在圖(tu)5-4中可找(zhao)到(dao)對應(ying)的f點。從圖(tu)中可以看出f點所處焊(han)(han)縫金屬的位置為馬氏體組織。眾(zhong)所周知，馬氏體組織是一個又脆又硬的組織，容易使(shi)焊(han)(han)縫產生裂紋。
采用焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)，對(dui)(dui)常用的(de)(de)(de)(de)(de)幾種焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷(fu)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)進行(xing)過(guo)鉻(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)計算，計算結果見表5-4。首(shou)先選用不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)牌(pai)號A102（E308型）作(zuo)為(wei)(wei)(wei)填(tian)充金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)，其鉻(ge)、鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)對(dui)(dui)應于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)c點(dian)(dian)(dian)。此焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)這(zhe)兩種材(cai)(cai)料時(shi)，假定這(zhe)兩種母(mu)(mu)材(cai)(cai)熔(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)數量(liang)(liang)(liang)(liang)相同(tong)，即兩種母(mu)(mu)材(cai)(cai)混(hun)合(he)(he)熔(rong)(rong)化(hua)后鉻(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)仍(reng)為(wei)(wei)(wei)原來的(de)(de)(de)(de)(de)f點(dian)(dian)(dian)，則(ze)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)(he)比(bi)(bi)發生(sheng)(sheng)變(bian)化(hua)時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)數沿fc線段各點(dian)(dian)(dian)移動而變(bian)化(hua)。當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)母(mu)(mu)材(cai)(cai)熔(rong)(rong)合(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)40％時(shi)，即兩種母(mu)(mu)材(cai)(cai)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)各占20％的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)數時(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)(fen)數相當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)于g點(dian)(dian)(dian)；當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)30％時(shi)為(wei)(wei)(wei)h點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)組織為(wei)(wei)(wei)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)＋馬氏(shi)體(ti)(ti)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭仍(reng)有(you)(you)形成裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)。在(zai)完(wan)全(quan)相同(tong)和(he)(he)(he)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)件下，若改變(bian)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷(fu)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)成分(fen)(fen)，用A307牌(pai)號焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)（即E309型）進行(xing)施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)敷(fu)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)鉻(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)d點(dian)(dian)(dian)。如(ru)果母(mu)(mu)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)相當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)i點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)接(jie)近為(wei)(wei)(wei)全(quan)部奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織，也(ye)有(you)(you)可能(neng)產(chan)生(sheng)(sheng)裂紋；若熔(rong)(rong)合(he)(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)相當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)j點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)含有(you)(you)體(ti)(ti)積(ji)分(fen)(fen)數為(wei)(wei)(wei)2％的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織，對(dui)(dui)抗裂性和(he)(he)(he)耐蝕性都是有(you)(you)利的(de)(de)(de)(de)(de)。若采用A407焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)（E310型）施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)敷(fu)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)鉻(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)e點(dian)(dian)(dian)，如(ru)果母(mu)(mu)材(cai)(cai)熔(rong)(rong)合(he)(he)比(bi)(bi)仍(reng)為(wei)(wei)(wei)30％～40％（即焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)位于圖(tu)(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)fe線段中(zhong)(zhong)(zhong)k、l兩點(dian)(dian)(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)單相奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織，也(ye)易使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭產(chan)生(sheng)(sheng)裂紋。
這三種(zhong)不同牌號(hao)的不銹鋼焊條，其焊條熔敷金屬的鉻鎳當量見表5-4。
綜上分(fen)(fen)析(xi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)接12Cr18Ni9不銹(xiu)鋼與(yu)Q235鋼時，若(ruo)不加填充金(jin)(jin)屬(shu)或用(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)采用(yong)(yong)A102焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)不可避免地要出現脆硬的(de)馬氏體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，導致焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)產生(sheng)裂紋(wen)。用(yong)(yong)A307焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)熔合(he)比要控制在(zai)30％以下，才能獲得較(jiao)為(wei)理想奧(ao)氏體(ti)(ti)＋鐵素體(ti)(ti)雙相組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)。用(yong)(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)施(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)為(wei)單相奧(ao)氏體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭(tou)也有(you)形成(cheng)熱裂紋(wen)的(de)傾向。根據以上分(fen)(fen)析(xi)可知(zhi)，由于珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼的(de)稀(xi)釋作用(yong)(yong)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)成(cheng)分(fen)(fen)和組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)會發生(sheng)很大變化。但是通過焊(han)(han)(han)(han)(han)接方法和焊(han)(han)(han)(han)(han)接材(cai)(cai)料的(de)選擇以及對母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)熔合(he)比的(de)控制，可以在(zai)相當(dang)寬的(de)范圍內調(diao)整焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)成(cheng)分(fen)(fen)和組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)(zhi)。
2. 焊縫(feng)邊緣(yuan)的成分(fen)過渡層
焊(han)縫金(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)池邊緣，金(jin)屬(shu)在液態(tai)持續(xu)時間(jian)最短(duan)，溫度(du)(du)也較熔(rong)(rong)池中(zhong)部低，液體(ti)(ti)(ti)金(jin)屬(shu)流(liu)動性(xing)(xing)較差，容(rong)易結晶(jing)形(xing)成固態(tai)。由(you)于珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)(ti)鋼一(yi)側(ce)與(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)接材料(liao)的(de)(de)化學成分和填充(chong)金(jin)屬(shu)不(bu)能(neng)充(chong)分混合(he)(he)，在此(ci)側(ce)的(de)(de)焊(han)縫金(jin)屬(shu)中(zhong)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)(ti)鋼所占(zhan)份額增大(da)，且越靠(kao)近熔(rong)(rong)合(he)(he)線(xian)稀(xi)釋程(cheng)度(du)(du)就越大(da)。而在焊(han)縫金(jin)屬(shu)熔(rong)(rong)池中(zhong)心，其(qi)稀(xi)釋程(cheng)度(du)(du)就小。這樣，在珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)(ti)鋼與(yu)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)接時，相(xiang)鄰珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)(ti)一(yi)側(ce)熔(rong)(rong)合(he)(he)線(xian)的(de)(de)焊(han)縫中(zhong)存在一(yi)個成分梯度(du)(du)很大(da)的(de)(de)過渡層(ceng)(ceng)。在過渡層(ceng)(ceng)中(zhong)存在一(yi)層(ceng)(ceng)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組織，硬度(du)(du)很高，形(xing)成一(yi)個高硬度(du)(du)的(de)(de)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)脆(cui)性(xing)(xing)層(ceng)(ceng)，有可能(neng)使熔(rong)(rong)合(he)(he)區(qu)遭(zao)到破壞，降(jiang)低了焊(han)接結構的(de)(de)可靠(kao)性(xing)(xing)。
過渡層(ceng)的(de)形成與(yu)(yu)焊(han)(han)接參數有很(hen)大關(guan)系：當(dang)(dang)選(xuan)用(yong)(yong)大的(de)熱輸入(ru)進行焊(han)(han)接時(shi)，焊(han)(han)接電流很(hen)大，焊(han)(han)接速度慢，焊(han)(han)縫(feng)金屬熔(rong)(rong)池(chi)邊(bian)緣(yuan)(yuan)高溫停留(liu)時(shi)間延長。增加(jia)熔(rong)(rong)池(chi)邊(bian)緣(yuan)(yuan)高溫停留(liu)時(shi)間，有助(zhu)于(yu)(yu)增加(jia)熔(rong)(rong)池(chi)邊(bian)緣(yuan)(yuan)液(ye)態金屬的(de)流動性(xing)(xing)和拌攪作用(yong)(yong)，使過渡層(ceng)的(de)寬度減小。同時(shi)馬氏(shi)體(ti)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)層(ceng)與(yu)(yu)過渡層(ceng)里含鎳量有關(guan)：當(dang)(dang)過渡層(ceng)中w（Ni）低于(yu)(yu)5％～6％時(shi)，將產生馬氏(shi)體(ti)組織如圖5-5所示。從(cong)圖中可以看出，脆(cui)(cui)性(xing)(xing)層(ceng)寬度B與(yu)(yu)焊(han)(han)縫(feng)中鎳含量成反(fan)比。當(dang)(dang)填(tian)(tian)充金屬選(xuan)用(yong)(yong)H08Cr21Ni10時(shi)，脆(cui)(cui)性(xing)(xing)層(ceng)寬度為(wei)B1，是比較大的(de)；當(dang)(dang)采用(yong)(yong)Cr15Ni25Mo6 填(tian)(tian)充金屬時(shi)，此時(shi)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)層(ceng)寬度縮小到B3；當(dang)(dang)使用(yong)(yong)鎳基焊(han)(han)接材料時(shi)，脆(cui)(cui)性(xing)(xing)層(ceng)將會(hui)完全(quan)消失。
3. 熔(rong)合區的碳擴散
奧(ao)氏體型不(bu)銹鋼與(yu)珠光體鋼焊(han)(han)成(cheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，在(zai)焊(han)(han)后熱處理或高溫運行服役時，其熔(rong)合區附近會發生碳(tan)由珠光體鋼母(mu)材向奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊(han)(han)縫(feng)的擴散。在(zai)碳(tan)化物形(xing)成(cheng)元素(su)含量低的珠光體鋼一側(ce)產生脫碳(tan)層，而相鄰的奧(ao)氏體不(bu)銹鋼焊(han)(han)縫(feng)一側(ce)產生增碳(tan)層。
碳(tan)擴散的(de)(de)結果，熔合區的(de)(de)珠光體組織(zhi)由于(yu)碳(tan)含(han)量降低(di)而轉變(bian)(bian)為鐵(tie)素體組織(zhi)導致軟化，且在高溫(wen)的(de)(de)長時(shi)間(jian)作用(yong)下(xia)，鐵(tie)素體晶粒還會顯著地長大；同時(shi)增碳(tan)層中(zhong)的(de)(de)碳(tan)化物也變(bian)(bian)得粗大，硬(ying)度非常高。焊(han)接接頭在這種軟硬(ying)交(jiao)接層的(de)(de)抗蠕變(bian)(bian)性能大大降低(di)，在高溫(wen)下(xia)長時(shi)間(jian)服役(yi)，交(jiao)接處會出現蠕變(bian)(bian)孔(kong)洞(dong)并逐漸發(fa)展成為顯微裂紋，最后導致焊(han)接接頭斷裂失效。
此(ci)外，若提高奧氏體(ti)不銹鋼與珠光體(ti)鋼焊縫(feng)中(zhong)的(de)鎳含量，就可以(yi)減輕碳從(cong)珠光體(ti)鋼母材向奧氏體(ti)不銹鋼焊縫(feng)金(jin)屬中(zhong)的(de)擴(kuo)散遷移。若選用鎳基合金(jin)作為填充金(jin)屬，這種碳的(de)擴(kuo)散遷移就不存在。
4. 熔合區(qu)的熱應(ying)力
焊(han)(han)態(tai)(tai)的(de)接(jie)(jie)頭通(tong)常都存很大(da)的(de)殘(can)余應力(li)(li)(li)，焊(han)(han)縫及其附(fu)近(jin)(jin)的(de)金(jin)(jin)屬處于(yu)(yu)拉應力(li)(li)(li)狀態(tai)(tai)，其余部分的(de)金(jin)(jin)屬受到壓(ya)應力(li)(li)(li)的(de)作用(yong)。然而在異(yi)種(zhong)鋼(gang)接(jie)(jie)頭中，由(you)(you)于(yu)(yu)奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)的(de)線脹系數比珠光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)大(da)，從而導致焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭殘(can)余應力(li)(li)(li)增大(da)。這樣，異(yi)種(zhong)鋼(gang)接(jie)(jie)頭在高溫(wen)下(xia)長時間運行期(qi)間，更突出的(de)表現(xian)在運行溫(wen)度(du)波動（特別(bie)是開、停車）時，焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭處于(yu)(yu)熱疲勞(lao)狀態(tai)(tai)。如果采用(yong)鎳(nie)基合(he)金(jin)(jin)作為填充(chong)材(cai)料，由(you)(you)于(yu)(yu)鎳(nie)基合(he)金(jin)(jin)的(de)熱脹系數與(yu)珠光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)相近(jin)(jin)，在珠光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)母(mu)材(cai)一側(ce)，焊(han)(han)接(jie)(jie)殘(can)余應力(li)(li)(li)就可能減少。
根據以(yi)上分(fen)析可見，以(yi)奧(ao)氏體(ti)不銹鋼為填充金屬焊(han)接奧(ao)氏體(ti)-珠光(guang)(guang)體(ti)異種材料副(fu)時(shi)，成分(fen)不均(jun)勻所導致(zhi)的(de)(de)脆性過渡層(ceng)、碳擴散問題(ti)(ti)以(yi)及膨脹系數所導致(zhi)的(de)(de)溫(wen)度差(cha)應力和(he)變(bian)溫(wen)疲勞問題(ti)(ti)均(jun)發生在珠光(guang)(guang)體(ti)鋼一側(ce)焊(han)縫的(de)(de)熔合區(qu)，因而成為矛盾的(de)(de)焦點(dian)。大量的(de)(de)失效案例均(jun)證明了(le)這一點(dian)。
5. 延遲紋
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。
