在動力裝置、石油化工和造紙設備中，有許多焊接結構是奧氏體不銹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(xiu)鋼材料，大大降低設備的成本，所以得到廣泛采用。
異種(zhong)鋼焊(han)接(jie)(jie)時(shi)，每一種(zhong)（側）母(mu)材(cai)(cai)(cai)受(shou)到焊(han)接(jie)(jie)熱循環而發生的組織轉(zhuan)變以(yi)(yi)及隨之可能出(chu)現(xian)的各種(zhong)焊(han)接(jie)(jie)問題，如淬火(huo)硬化(hua)、退火(huo)或回火(huo)軟化(hua)、冷(leng)裂(lie)紋(wen)、再熱裂(lie)紋(wen)、液化(hua)裂(lie)紋(wen)等，都和同種(zhong)材(cai)(cai)(cai)料焊(han)接(jie)(jie)時(shi)基(ji)本(ben)相同，因此在此不再重復。以(yi)(yi)下(xia)所要討論(lun)的異種(zhong)鋼焊(han)接(jie)(jie)性問題只是(shi)集中于焊(han)縫和熔(rong)合區。因為這里的金屬成(cheng)(cheng)分(fen)組成(cheng)(cheng)十分(fen)復雜，受(shou)到兩種(zhong)不同成(cheng)(cheng)分(fen)的母(mu)材(cai)(cai)(cai)和第三種(zhong)成(cheng)(cheng)分(fen)的填充材(cai)(cai)(cai)料的共同制約，且又受(shou)到焊(han)接(jie)(jie)工(gong)藝的強烈影(ying)響。
1. 焊縫的(de)成分、相組(zu)成及其調控
奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)（A）與珠光(guang)體鋼(gang)（B）焊接(jie)時，焊縫(feng)金(jin)屬(shu)平均(jun)成分(fen)由(you)兩種不(bu)同類型的(de)母材(cai)（A和B）同填充(chong)金(jin)屬(shu)（C）混合(he)所組成。由(you)于珠光(guang)體鋼(gang)中不(bu)含有(you)或僅含有(you)少(shao)量的(de)合(he)金(jin)元素，若它(ta)溶入焊縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)份(fen)額增大，則會沖淡焊縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)合(he)金(jin)濃度，從而改變(bian)焊縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)化學成分(fen)和組織狀(zhuang)態，這種現象稱為母材(cai)對焊縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)稀釋作用(yong)。
對于奧氏體型不銹鋼與珠光(guang)體鋼的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)，希望(wang)母材在焊(han)(han)縫(feng)金屬中所(suo)占(zhan)比例要小，即稀(xi)(xi)(xi)釋度小一些而且要求(qiu)熔(rong)合比穩定，其目的(de)(de)是(shi)減(jian)少焊(han)(han)縫(feng)裂紋，保證(zheng)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)性(xing)能。影響焊(han)(han)縫(feng)稀(xi)(xi)(xi)釋程(cheng)度的(de)(de)因(yin)素很(hen)多，有焊(han)(han)縫(feng)形(xing)狀、焊(han)(han)接(jie)電(dian)流、電(dian)弧電(dian)壓、焊(han)(han)接(jie)速度等(deng)。焊(han)(han)接(jie)方(fang)法不同對焊(han)(han)縫(feng)稀(xi)(xi)(xi)釋程(cheng)度影響很(hen)大，圖5-3所(suo)示列出了幾種焊(han)(han)接(jie)方(fang)法可獲(huo)得熔(rong)合比的(de)(de)范(fan)圍。
在(zai)Q235鋼與12Cr18Ni9 不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)屬中(zhong)(zhong)(zhong)，如果由于焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)過分稀(xi)釋，可(ke)使焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)熔(rong)合比(bi)（％）奧氏體形(xing)成元素(su)不足，結果在(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)出(chu)現(xian)馬氏圖(tu)5-3 焊(han)(han)(han)(han)接方法對(dui)熔(rong)合比(bi)的(de)(de)影響(xiang)體組(zu)(zu)織，使焊(han)(han)(han)(han)接接頭的(de)(de)脆(cui)性增大，導致焊(han)(han)(han)(han)接接頭形(xing)成裂紋。可(ke)以借(jie)助于圖(tu)5-4不銹鋼（舍(she)夫勒(le)）組(zu)(zu)織圖(tu)來討論分析，首先將鋼的(de)(de)各合金(jin)元素(su)含量(liang)按下列公式折(zhe)算成鉻(ge)當(dang)量(liang)和鎳當(dang)量(liang)：鉻(ge)當(dang)量(liang)Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳當(dang)量(liang)Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再在(zai)圖(tu)5-4找出(chu)相(xiang)應的(de)(de)點，即可(ke)知該鋼焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)正常冷卻組(zu)(zu)織中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)相(xiang)組(zu)(zu)成。
例(li)(li)如(ru)，12Cr18Ni9鋼(gang)(gang)與Q235鋼(gang)(gang)沒有焊(han)(han)接以前(qian)，經過鉻(ge)當(dang)量和(he)鎳當(dang)量的(de)(de)計(ji)算，見(jian)表(biao)5-3。分(fen)(fen)別為圖(tu)5-4中的(de)(de)a、b兩點(dian)，如(ru)果不加填充(chong)金屬(shu)(shu)進行鎢極氬弧焊(han)(han)，假(jia)定這(zhe)兩種金屬(shu)(shu)熔(rong)入焊(han)(han)道的(de)(de)中比例(li)(li)各為一(yi)半，其熔(rong)合比分(fen)(fen)別是(shi)50％，則在圖(tu)5-4中可找(zhao)到對應的(de)(de)f點(dian)。從圖(tu)中可以看出f點(dian)所(suo)處焊(han)(han)縫金屬(shu)(shu)的(de)(de)位(wei)置為馬氏(shi)體組織(zhi)。眾所(suo)周知，馬氏(shi)體組織(zhi)是(shi)一(yi)個(ge)又(you)脆又(you)硬(ying)的(de)(de)組織(zhi)，容易(yi)使焊(han)(han)縫產(chan)生(sheng)裂紋。
采用焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)，對常用的(de)(de)(de)幾種(zhong)(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)進(jin)行過鉻(ge)和鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)計(ji)算，計(ji)算結果見表5-4。首(shou)先(xian)選用不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)牌(pai)號A102（E308型）作為(wei)(wei)(wei)(wei)填充金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)，其鉻(ge)、鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)對應于圖(tu)5-4中(zhong)c點(dian)。此(ci)(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)這兩種(zhong)(zhong)材(cai)料(liao)時(shi)(shi)，假定這兩種(zhong)(zhong)母(mu)材(cai)熔(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)數(shu)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)同，即兩種(zhong)(zhong)母(mu)材(cai)混(hun)合(he)熔(rong)(rong)化后鉻(ge)和鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)仍為(wei)(wei)(wei)(wei)原來的(de)(de)(de)f點(dian)，則當(dang)(dang)(dang)母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)發生變化時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)和鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)沿fc線(xian)段(duan)各點(dian)移動而變化。當(dang)(dang)(dang)母(mu)材(cai)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)40％時(shi)(shi)，即兩種(zhong)(zhong)母(mu)材(cai)在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)各占20％的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)鉻(ge)鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)相(xiang)(xiang)當(dang)(dang)(dang)于g點(dian)；當(dang)(dang)(dang)母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)30％時(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)h點(dian)，此(ci)(ci)時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)奧(ao)(ao)氏體(ti)＋馬(ma)氏體(ti)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)仍有(you)形成裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)可能。在完全相(xiang)(xiang)同和條(tiao)(tiao)(tiao)件下，若(ruo)(ruo)改變焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)敷金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)成分(fen)，用A307牌(pai)號焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)（即E309型）進(jin)行施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)敷金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)鉻(ge)和鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)d點(dian)。如(ru)果母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)鉻(ge)和鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)當(dang)(dang)(dang)于圖(tu)5-4中(zhong)i點(dian)，此(ci)(ci)時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)接(jie)(jie)近為(wei)(wei)(wei)(wei)全部(bu)奧(ao)(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，也(ye)有(you)可能產生裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)；若(ruo)(ruo)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)鉻(ge)和鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)相(xiang)(xiang)當(dang)(dang)(dang)于圖(tu)5-4中(zhong)j點(dian)，此(ci)(ci)時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)含有(you)體(ti)積分(fen)數(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)2％的(de)(de)(de)鐵素(su)體(ti)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，對抗裂(lie)(lie)性和耐蝕性都是有(you)利的(de)(de)(de)。若(ruo)(ruo)采用A407焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)（E310型）施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)敷金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)鉻(ge)和鎳(nie)(nie)當(dang)(dang)(dang)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)e點(dian)，如(ru)果母(mu)材(cai)熔(rong)(rong)合(he)比(bi)(bi)仍為(wei)(wei)(wei)(wei)30％～40％（即焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)位于圖(tu)5-4中(zhong)fe線(xian)段(duan)中(zhong)k、l兩點(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)單(dan)相(xiang)(xiang)奧(ao)(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，也(ye)易使(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)產生裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)。
這三種不同牌號的(de)不銹(xiu)鋼焊(han)條，其(qi)焊(han)條熔敷金(jin)屬的(de)鉻鎳當(dang)量見表5-4。
綜上分析，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接12Cr18Ni9不(bu)銹(xiu)鋼(gang)與Q235鋼(gang)時，若(ruo)不(bu)加填充(chong)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)或用(yong)(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)采用(yong)(yong)(yong)A102焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)不(bu)可(ke)避免地(di)要出現脆硬(ying)的馬氏體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，導致焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)產生(sheng)裂紋。用(yong)(yong)(yong)A307焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的熔合比(bi)要控(kong)制在30％以下，才(cai)能獲得(de)較為理想奧氏體(ti)(ti)(ti)＋鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)雙相組(zu)織。用(yong)(yong)(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)組(zu)織為單相奧氏體(ti)(ti)(ti)組(zu)織，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接接頭也有(you)形成熱裂紋的傾向。根據以上分析可(ke)知，由于珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)的稀釋作用(yong)(yong)(yong)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)成分和組(zu)織會發生(sheng)很大變化(hua)。但是通(tong)過焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接方法和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接材料的選擇以及對母材金(jin)(jin)(jin)屬(shu)熔合比(bi)的控(kong)制，可(ke)以在相當寬的范圍(wei)內調整焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的成分和組(zu)織。
2. 焊縫(feng)邊(bian)緣的成(cheng)分(fen)過渡層
焊(han)縫金(jin)屬熔池邊緣，金(jin)屬在(zai)(zai)液(ye)態(tai)持續時間最短，溫度也(ye)較熔池中(zhong)部低(di)(di)，液(ye)體(ti)金(jin)屬流動性較差，容易結晶(jing)形(xing)成(cheng)固態(tai)。由于(yu)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)一(yi)側(ce)(ce)與(yu)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)材料的化(hua)學成(cheng)分和填(tian)充金(jin)屬不能充分混合(he)，在(zai)(zai)此側(ce)(ce)的焊(han)縫金(jin)屬中(zhong)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)所占份額(e)增大(da)，且(qie)越靠近熔合(he)線(xian)稀(xi)釋程(cheng)度就越大(da)。而(er)在(zai)(zai)焊(han)縫金(jin)屬熔池中(zhong)心(xin)，其(qi)稀(xi)釋程(cheng)度就小。這樣，在(zai)(zai)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)與(yu)奧氏(shi)體(ti)型不銹鋼(gang)焊(han)接(jie)時，相鄰(lin)珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)一(yi)側(ce)(ce)熔合(he)線(xian)的焊(han)縫中(zhong)存在(zai)(zai)一(yi)個(ge)成(cheng)分梯(ti)度很大(da)的過渡(du)層。在(zai)(zai)過渡(du)層中(zhong)存在(zai)(zai)一(yi)層馬(ma)氏(shi)體(ti)組(zu)織，硬(ying)度很高，形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)高硬(ying)度的馬(ma)氏(shi)體(ti)脆性層，有可能使熔合(he)區遭到破(po)壞，降低(di)(di)了焊(han)接(jie)結構的可靠性。
過(guo)渡層的(de)形成與(yu)焊(han)接(jie)參數有很大關系：當(dang)(dang)(dang)選(xuan)用(yong)(yong)大的(de)熱輸入進行(xing)焊(han)接(jie)時(shi)，焊(han)接(jie)電(dian)流(liu)很大，焊(han)接(jie)速度(du)慢，焊(han)縫金(jin)屬熔(rong)(rong)池(chi)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)高溫(wen)停留時(shi)間延長。增(zeng)加(jia)熔(rong)(rong)池(chi)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)高溫(wen)停留時(shi)間，有助于(yu)增(zeng)加(jia)熔(rong)(rong)池(chi)邊(bian)(bian)(bian)緣(yuan)液態金(jin)屬的(de)流(liu)動性(xing)和拌攪(jiao)作用(yong)(yong)，使過(guo)渡層的(de)寬度(du)減小。同時(shi)馬氏(shi)體脆(cui)性(xing)層與(yu)過(guo)渡層里含鎳量有關：當(dang)(dang)(dang)過(guo)渡層中w（Ni）低于(yu)5％～6％時(shi)，將(jiang)產生馬氏(shi)體組織如(ru)圖5-5所示。從圖中可以看出(chu)，脆(cui)性(xing)層寬度(du)B與(yu)焊(han)縫中鎳含量成反比。當(dang)(dang)(dang)填充(chong)(chong)金(jin)屬選(xuan)用(yong)(yong)H08Cr21Ni10時(shi)，脆(cui)性(xing)層寬度(du)為B1，是比較(jiao)大的(de)；當(dang)(dang)(dang)采用(yong)(yong)Cr15Ni25Mo6 填充(chong)(chong)金(jin)屬時(shi)，此時(shi)脆(cui)性(xing)層寬度(du)縮小到(dao)B3；當(dang)(dang)(dang)使用(yong)(yong)鎳基焊(han)接(jie)材料時(shi)，脆(cui)性(xing)層將(jiang)會完全消失。
3. 熔合(he)區的碳擴散
奧(ao)氏(shi)體型不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)與珠光體鋼(gang)(gang)焊(han)(han)成焊(han)(han)接接頭，在焊(han)(han)后熱處理或(huo)高溫運(yun)行(xing)服役時，其熔合區附近會發生(sheng)碳(tan)(tan)由珠光體鋼(gang)(gang)母材向奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫的(de)擴散。在碳(tan)(tan)化物形(xing)成元素含(han)量低(di)的(de)珠光體鋼(gang)(gang)一(yi)側產(chan)生(sheng)脫碳(tan)(tan)層，而相鄰(lin)的(de)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)縫一(yi)側產(chan)生(sheng)增碳(tan)(tan)層。
碳(tan)擴散的結(jie)果(guo)，熔合區的珠光體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)由于碳(tan)含量降低而轉變(bian)(bian)為鐵素體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)導(dao)致(zhi)軟化，且在(zai)高溫的長時間作用(yong)下，鐵素體(ti)(ti)晶(jing)粒還會(hui)顯著地長大；同時增碳(tan)層(ceng)中的碳(tan)化物也變(bian)(bian)得粗(cu)大，硬(ying)度(du)非常(chang)高。焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)在(zai)這(zhe)種軟硬(ying)交接(jie)層(ceng)的抗(kang)蠕變(bian)(bian)性能大大降低，在(zai)高溫下長時間服役，交接(jie)處會(hui)出現蠕變(bian)(bian)孔洞并逐漸發(fa)展成為顯微(wei)裂(lie)(lie)紋，最后導(dao)致(zhi)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)斷裂(lie)(lie)失效。
此外，若提高(gao)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)與珠光體鋼(gang)焊縫中的鎳含量，就可以減輕碳(tan)從珠光體鋼(gang)母材向奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊縫金(jin)(jin)屬中的擴(kuo)散遷移。若選用鎳基合(he)金(jin)(jin)作為填充金(jin)(jin)屬，這(zhe)種碳(tan)的擴(kuo)散遷移就不(bu)存在。
4. 熔合(he)區(qu)的熱應(ying)力
焊態(tai)的接(jie)(jie)頭通(tong)常都存很大(da)的殘余應(ying)力(li)(li)(li)，焊縫(feng)及(ji)其(qi)附近的金屬處(chu)于拉應(ying)力(li)(li)(li)狀態(tai)，其(qi)余部分的金屬受到壓應(ying)力(li)(li)(li)的作用。然而(er)(er)在(zai)(zai)異種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)(jie)頭中，由(you)于奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的線脹系數比珠光(guang)(guang)體鋼(gang)(gang)(gang)大(da)，從(cong)而(er)(er)導致焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭殘余應(ying)力(li)(li)(li)增大(da)。這樣，異種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)接(jie)(jie)頭在(zai)(zai)高溫下長時間(jian)運行期間(jian)，更突(tu)出的表現在(zai)(zai)運行溫度(du)波動（特別(bie)是開、停車）時，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭處(chu)于熱(re)疲勞狀態(tai)。如(ru)果采用鎳(nie)基合金作為(wei)填充材料，由(you)于鎳(nie)基合金的熱(re)脹系數與珠光(guang)(guang)體鋼(gang)(gang)(gang)相近，在(zai)(zai)珠光(guang)(guang)體鋼(gang)(gang)(gang)母材一側，焊接(jie)(jie)殘余應(ying)力(li)(li)(li)就可(ke)能(neng)減少。
根據(ju)以(yi)上分(fen)析可見，以(yi)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)為(wei)填充金屬焊接奧氏體(ti)-珠光(guang)體(ti)異種(zhong)材(cai)料(liao)副時(shi)，成(cheng)分(fen)不(bu)均(jun)勻所導(dao)致(zhi)的(de)(de)脆性(xing)過渡(du)層(ceng)、碳擴散問題(ti)以(yi)及(ji)膨(peng)脹系數所導(dao)致(zhi)的(de)(de)溫(wen)度差應力和變(bian)溫(wen)疲勞問題(ti)均(jun)發生在珠光(guang)體(ti)鋼(gang)一側焊縫的(de)(de)熔合(he)區(qu)，因而成(cheng)為(wei)矛(mao)盾的(de)(de)焦點。大量的(de)(de)失效(xiao)案(an)例均(jun)證(zheng)明了這一點。
5. 延遲紋(wen)
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。
