異(yi)種鋼焊(han)接時，通(tong)常可能出(chu)現(xian)下列形式的(de)裂紋(wen)。

1. 近(jin)縫區裂紋

  大多(duo)數(shu)發生在與具有(you)淬火傾(qing)向的(de)高合(he)金馬氏體鋼或一(yi)般低、中合(he)金的(de)珠光體鋼焊接時。近縫區裂紋形(xing)態(tai)為與熔合(he)線(xian)平行并與熔合(he)線(xian)略有(you)一(yi)點(dian)距(ju)離處所出現的(de)裂紋。

  異(yi)(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)鋼焊(han)(han)接接頭熔合(he)區的(de)(de)(de)裂(lie)紋(wen)(wen)與該(gai)部位的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分不(bu)均勻性和組織不(bu)均勻性有(you)直(zhi)接關系(xi)。從微(wei)觀(guan)上看(kan)，這(zhe)(zhe)里存在(zai)著由一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)材(cai)料A過(guo)渡(du)到另(ling)一(yi)種(zhong)(zhong)(zhong)材(cai)料B（或(huo)D）的(de)(de)(de)所有(you)中(zhong)(zhong)間成(cheng)(cheng)分合(he)金(jin)(jin)。在(zai)母(mu)材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A、B能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)連續(xu)無(wu)限互熔的(de)(de)(de)場合(he)下(xia)（此時焊(han)(han)縫成(cheng)(cheng)分D必屬(shu)于A、B的(de)(de)(de)二元固溶(rong)體(ti)），這(zhe)(zhe)些中(zhong)(zhong)間成(cheng)(cheng)分也都屬(shu)于性能(neng)良好(hao)的(de)(de)(de)固溶(rong)合(he)金(jin)(jin)，通常不(bu)會形(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)。若母(mu)材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)B）、D兩種(zhong)(zhong)(zhong)成(cheng)(cheng)分構成(cheng)(cheng)復雜的(de)(de)(de)相圖，其中(zhong)(zhong)存在(zai)著導致(zhi)裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)硬(ying)(ying)脆化合(he)物中(zhong)(zhong)間相，或(huo)有(you)可(ke)能(neng)產生易淬火硬(ying)(ying)化的(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)，則在(zai)此有(you)萌生裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)。不(bu)過(guo)，若采用(yong)良好(hao)的(de)(de)(de)工藝(yi)措施，使得由焊(han)(han)縫D到母(mu)材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)B）之間的(de)(de)(de)熔合(he)區過(guo)渡(du)層(ceng)比較薄，特別是其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)不(bu)均勻攪(jiao)拌層(ceng)很薄時，這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)有(you)害組成(cheng)(cheng)相的(de)(de)(de)幾何尺寸極小或(huo)甚(shen)至(zhi)根(gen)本不(bu)能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)，其危害性就能(neng)大(da)大(da)降低(di)甚(shen)至(zhi)消(xiao)除。上述分析(xi)沒有(you)考慮母(mu)材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)A（或(huo)B）與D之間線脹系(xi)數、彈性模量等方面的(de)(de)(de)差異(yi)(yi)。若這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)(zhong)差異(yi)(yi)很大(da)，即(ji)使過(guo)渡(du)層(ceng)很薄，出現(xian)(xian)的(de)(de)(de)溫度差應力梯度也很大(da)，不(bu)連續(xu)應力狀態嚴重，這(zhe)(zhe)也有(you)可(ke)能(neng)導致(zhi)焊(han)(han)后(hou)冷卻(que)過(guo)程中(zhong)(zhong)出現(xian)(xian)應力裂(lie)紋(wen)(wen)。

  近縫(feng)(feng)(feng)區(qu)(qu)有可(ke)(ke)能(neng)形(xing)成冷裂(lie)紋，這是(shi)因(yin)為(wei)在(zai)近縫(feng)(feng)(feng)區(qu)(qu)形(xing)成硬脆的(de)(de)(de)(de)馬氏(shi)體(ti)組織所致，它的(de)(de)(de)(de)比容增大(da)造成組織應(ying)力加大(da)，導(dao)致近縫(feng)(feng)(feng)區(qu)(qu)出現微(wei)裂(lie)紋，在(zai)焊接(jie)(jie)應(ying)力作用下(xia)，微(wei)裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)為(wei)宏觀裂(lie)紋；或者是(shi)在(zai)淬火(huo)鋼焊縫(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)近縫(feng)(feng)(feng)區(qu)(qu)，由于氫從(cong)焊縫(feng)(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)中(zhong)擴(kuo)散(san)到近縫(feng)(feng)(feng)區(qu)(qu)并使(shi)(shi)之飽(bao)和(he)，產生較大(da)的(de)(de)(de)(de)內應(ying)力，增加了(le)近縫(feng)(feng)(feng)區(qu)(qu)脆性(xing)而(er)發生氫致裂(lie)紋。例(li)如(ru)鐵素體(ti)不(bu)銹鋼-珠(zhu)光(guang)體(ti)鋼的(de)(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)，若(ruo)焊縫(feng)(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)為(wei)穩定的(de)(de)(de)(de)純(chun)鐵素體(ti)組織，由于鐵素體(ti)溶解(jie)氫的(de)(de)(de)(de)能(neng)力比奧(ao)氏(shi)體(ti)小的(de)(de)(de)(de)多(duo)，在(zai)溶入高(gao)溫熔(rong)池中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氫，絕(jue)大(da)部分將流向(xiang)Ac3溫度以上(shang)的(de)(de)(de)(de)珠(zhu)光(guang)體(ti)鋼焊縫(feng)(feng)(feng)一側的(de)(de)(de)(de)熱影響區(qu)(qu)金屬(shu)(shu)(shu)中(zhong)，冷卻過(guo)程中(zhong)就有可(ke)(ke)能(neng)使(shi)(shi)氫來不(bu)及從(cong)淬火(huo)區(qu)(qu)金屬(shu)(shu)(shu)中(zhong)析出，形(xing)成高(gao)度過(guo)飽(bao)和(he)，從(cong)而(er)增大(da)其發生氫致裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)可(ke)(ke)能(neng)性(xing)。

  在異種鋼(gang)(gang)焊接時(shi)(shi)，還可(ke)能由于熔化金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)的(de)(de)低(di)熔成分向鄰(lin)近(jin)的(de)(de)固態(tai)金(jin)屬(shu)(shu)晶(jing)界滲(shen)透，形成低(di)熔液(ye)態(tai)金(jin)屬(shu)(shu)層，從而(er)導致裂(lie)紋(wen)(wen)。例如，用黃銅焊絲釬焊結構(gou)鋼(gang)(gang)接頭(tou)或(huo)者鋼(gang)(gang)-銅接頭(tou)時(shi)(shi)，特別是氣焊的(de)(de)條(tiao)件(jian)下(xia)，如果高溫停留(liu)時(shi)(shi)間(jian)過(guo)長，有可(ke)能由于黃銅沿著鋼(gang)(gang)的(de)(de)奧(ao)氏體晶(jing)界往母(mu)材金(jin)屬(shu)(shu)深(shen)處(chu)滲(shen)透，導致母(mu)材金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)晶(jing)界產生裂(lie)紋(wen)(wen)，可(ke)以將其稱為滲(shen)透裂(lie)紋(wen)(wen)。還例如，在焊接碳鋼(gang)(gang)-奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)接頭(tou)時(shi)(shi)，碳鋼(gang)(gang)坡口部位母(mu)材中(zhong)的(de)(de)低(di)熔點夾雜物被吸入(ru)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)近(jin)縫(feng)區，而(er)引(yin)起近(jin)縫(feng)區中(zhong)出(chu)現晶(jing)間(jian)熱裂(lie)紋(wen)(wen)。

2. 焊縫(feng)金屬中的熱裂紋

  為了使焊(han)(han)接接頭具有(you)良好的塑性，一般希望(wang)焊(han)(han)縫金(jin)屬為奧(ao)氏體組織，而此時(shi)恰(qia)恰(qia)最易出(chu)現焊(han)(han)縫中心裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)。其(qi)形(xing)成(cheng)(cheng)機(ji)理與奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼焊(han)(han)接形(xing)成(cheng)(cheng)熱(re)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)一樣：在焊(han)(han)縫尚未完全(quan)結晶(jing)(jing)之前，熔池(chi)中存在低(di)熔點液膜，在結晶(jing)(jing)過(guo)程中，熔池(chi)收縮(suo)焊(han)(han)縫受拉，低(di)熔點液態薄膜被破壞(huai)又(you)得不(bu)(bu)到補充，就形(xing)成(cheng)(cheng)結晶(jing)(jing)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)。根(gen)據形(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)的機(ji)理，按(an)照焊(han)(han)接冶(ye)金(jin)學(xue)基本(ben)規律(lv)進(jin)行(xing)分析，設計出(chu)防止形(xing)成(cheng)(cheng)熱(re)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)的焊(han)(han)縫金(jin)屬化(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分，可以(yi)通(tong)過(guo)研(yan)制或(huo)選擇(ze)焊(han)(han)接材(cai)料(liao)來進(jin)行(xing)大幅度調控，來避免焊(han)(han)縫熱(re)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)的形(xing)成(cheng)(cheng)；也可以(yi)依據相同或(huo)類似成(cheng)(cheng)功的工程實例來選擇(ze)焊(han)(han)接材(cai)料(liao)。

3. 焊接接頭中殘余應力引(yin)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。