異種鋼焊接時，通常可能出現下列(lie)形式的裂紋。

1. 近縫區裂紋

  大多數(shu)發生在與(yu)(yu)具有(you)(you)淬火傾向的(de)高合(he)(he)金(jin)馬氏(shi)體鋼(gang)或(huo)一般低、中(zhong)合(he)(he)金(jin)的(de)珠光體鋼(gang)焊(han)接時。近縫區裂紋(wen)形(xing)態為與(yu)(yu)熔合(he)(he)線平行并與(yu)(yu)熔合(he)(he)線略有(you)(you)一點距離處(chu)所出現的(de)裂紋(wen)。

  異種鋼焊接接頭(tou)熔合(he)(he)區的(de)(de)裂紋(wen)(wen)與(yu)(yu)該部(bu)位的(de)(de)成分(fen)(fen)(fen)不(bu)均(jun)(jun)勻性和(he)組織(zhi)不(bu)均(jun)(jun)勻性有(you)直接關(guan)系(xi)。從微觀上(shang)看，這(zhe)里存在著由(you)一(yi)種材料A過渡(du)到另一(yi)種材料B（或(huo)D）的(de)(de)所有(you)中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)成分(fen)(fen)(fen)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)。在母(mu)材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)A、B能(neng)(neng)形成連續無限互熔的(de)(de)場合(he)(he)下（此時焊縫成分(fen)(fen)(fen)D必屬(shu)(shu)于A、B的(de)(de)二元固溶體），這(zhe)些中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)成分(fen)(fen)(fen)也(ye)都屬(shu)(shu)于性能(neng)(neng)良(liang)好的(de)(de)固溶合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，通常不(bu)會形成裂紋(wen)(wen)。若(ruo)(ruo)母(mu)材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)B）、D兩(liang)種成分(fen)(fen)(fen)構成復(fu)雜的(de)(de)相(xiang)(xiang)圖，其中(zhong)(zhong)(zhong)存在著導致裂紋(wen)(wen)的(de)(de)硬脆化合(he)(he)物中(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)相(xiang)(xiang)，或(huo)有(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)產生易淬火硬化的(de)(de)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)，則在此有(you)萌生裂紋(wen)(wen)的(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)(neng)。不(bu)過，若(ruo)(ruo)采(cai)用良(liang)好的(de)(de)工藝措施，使得由(you)焊縫D到母(mu)材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)B）之間(jian)的(de)(de)熔合(he)(he)區過渡(du)層(ceng)比較薄，特別是其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)不(bu)均(jun)(jun)勻攪拌層(ceng)很薄時，這(zhe)種有(you)害(hai)組成相(xiang)(xiang)的(de)(de)幾(ji)何尺寸極小或(huo)甚(shen)至根本不(bu)能(neng)(neng)形成，其危害(hai)性就(jiu)能(neng)(neng)大(da)大(da)降低甚(shen)至消除。上(shang)述分(fen)(fen)(fen)析沒有(you)考慮母(mu)材金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)A（或(huo)B）與(yu)(yu)D之間(jian)線脹系(xi)數(shu)、彈性模量等(deng)方面的(de)(de)差(cha)(cha)異。若(ruo)(ruo)這(zhe)種差(cha)(cha)異很大(da)，即使過渡(du)層(ceng)很薄，出現(xian)的(de)(de)溫度差(cha)(cha)應力(li)梯度也(ye)很大(da)，不(bu)連續應力(li)狀態嚴(yan)重，這(zhe)也(ye)有(you)可(ke)(ke)能(neng)(neng)導致焊后(hou)冷卻過程中(zhong)(zhong)(zhong)出現(xian)應力(li)裂紋(wen)(wen)。

  近(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)有可(ke)能形(xing)成(cheng)冷(leng)裂(lie)(lie)紋(wen)，這是因為在(zai)(zai)近(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)形(xing)成(cheng)硬脆的馬氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)織所致，它(ta)的比容(rong)增大(da)造成(cheng)組(zu)織應(ying)力(li)(li)加(jia)大(da)，導致近(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)出現微(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)，在(zai)(zai)焊(han)(han)接應(ying)力(li)(li)作用下，微(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)擴(kuo)(kuo)展為宏觀(guan)裂(lie)(lie)紋(wen)；或者是在(zai)(zai)淬火(huo)鋼焊(han)(han)縫(feng)的近(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)，由于(yu)氫從(cong)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)擴(kuo)(kuo)散到近(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)并(bing)使(shi)之飽(bao)和(he)，產生較大(da)的內應(ying)力(li)(li)，增加(jia)了(le)近(jin)(jin)縫(feng)區(qu)(qu)(qu)脆性而(er)發生氫致裂(lie)(lie)紋(wen)。例(li)如鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹鋼-珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼的焊(han)(han)接接頭，若(ruo)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)為穩定的純(chun)鐵素體(ti)(ti)組(zu)織，由于(yu)鐵素體(ti)(ti)溶(rong)解(jie)氫的能力(li)(li)比奧氏(shi)體(ti)(ti)小的多(duo)，在(zai)(zai)溶(rong)入高溫熔池中(zhong)(zhong)的氫，絕大(da)部分將(jiang)流向Ac3溫度以上的珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼焊(han)(han)縫(feng)一(yi)側的熱影響區(qu)(qu)(qu)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)，冷(leng)卻(que)過(guo)程中(zhong)(zhong)就有可(ke)能使(shi)氫來不(bu)及(ji)從(cong)淬火(huo)區(qu)(qu)(qu)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)析出，形(xing)成(cheng)高度過(guo)飽(bao)和(he)，從(cong)而(er)增大(da)其(qi)發生氫致裂(lie)(lie)紋(wen)的可(ke)能性。

  在異種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)時(shi)(shi)，還可能(neng)(neng)由于熔化金(jin)屬(shu)中的(de)低熔成(cheng)分(fen)向鄰近(jin)的(de)固態(tai)金(jin)屬(shu)晶(jing)界滲透(tou)，形成(cheng)低熔液(ye)態(tai)金(jin)屬(shu)層，從而(er)導(dao)致(zhi)裂(lie)紋(wen)。例如，用黃銅焊(han)絲釬焊(han)結(jie)構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)接(jie)頭或(huo)者鋼(gang)(gang)(gang)(gang)-銅接(jie)頭時(shi)(shi)，特別是氣焊(han)的(de)條件下，如果高(gao)溫停留(liu)時(shi)(shi)間(jian)過長，有可能(neng)(neng)由于黃銅沿著鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)奧(ao)(ao)氏體晶(jing)界往母材(cai)(cai)金(jin)屬(shu)深處滲透(tou)，導(dao)致(zhi)母材(cai)(cai)金(jin)屬(shu)的(de)晶(jing)界產生裂(lie)紋(wen)，可以將其稱為滲透(tou)裂(lie)紋(wen)。還例如，在焊(han)接(jie)碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)-奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)接(jie)頭時(shi)(shi)，碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)坡(po)口(kou)部位母材(cai)(cai)中的(de)低熔點夾雜物被吸入奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)近(jin)縫區(qu)，而(er)引起近(jin)縫區(qu)中出(chu)現(xian)晶(jing)間(jian)熱裂(lie)紋(wen)。

2. 焊縫金屬中的熱裂紋

  為了(le)使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有良好(hao)的(de)塑性，一(yi)(yi)般希望(wang)焊(han)縫(feng)(feng)金屬為奧氏體(ti)組織，而此時(shi)恰恰最(zui)易出現(xian)焊(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)心(xin)裂(lie)紋(wen)(wen)。其形成(cheng)(cheng)機(ji)理與(yu)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)接(jie)(jie)形成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)一(yi)(yi)樣：在(zai)(zai)焊(han)縫(feng)(feng)尚未完全結(jie)晶之前，熔(rong)池(chi)中(zhong)(zhong)存(cun)在(zai)(zai)低熔(rong)點液膜，在(zai)(zai)結(jie)晶過(guo)程中(zhong)(zhong)，熔(rong)池(chi)收縮焊(han)縫(feng)(feng)受拉(la)，低熔(rong)點液態(tai)薄膜被破(po)壞又得不(bu)到補充(chong)，就形成(cheng)(cheng)結(jie)晶裂(lie)紋(wen)(wen)。根據形成(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)機(ji)理，按照焊(han)接(jie)(jie)冶金學基(ji)本規律進(jin)行分(fen)析(xi)，設計(ji)出防止形成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)焊(han)縫(feng)(feng)金屬化學成(cheng)(cheng)分(fen)，可以(yi)(yi)通過(guo)研制或選擇焊(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料來進(jin)行大幅度調控(kong)，來避(bi)免(mian)焊(han)縫(feng)(feng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)形成(cheng)(cheng)；也可以(yi)(yi)依據相同或類似成(cheng)(cheng)功的(de)工程實例來選擇焊(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料。

3. 焊接(jie)接(jie)頭中(zhong)殘余(yu)應力引起的裂紋

  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。