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鋼材料，大大降低設備的成本，所以得到廣泛采用。
異種(zhong)鋼(gang)焊接時，每一種(zhong)（側(ce)）母(mu)材受到焊接熱(re)(re)循環而發生(sheng)的(de)組(zu)織轉變(bian)以及隨之可(ke)能出現的(de)各種(zhong)焊接問題(ti)，如淬(cui)火(huo)硬化、退(tui)火(huo)或(huo)回火(huo)軟化、冷(leng)裂(lie)紋(wen)、再(zai)熱(re)(re)裂(lie)紋(wen)、液化裂(lie)紋(wen)等，都和同種(zhong)材料焊接時基本相同，因此在(zai)此不(bu)再(zai)重復。以下(xia)所要討論的(de)異種(zhong)鋼(gang)焊接性問題(ti)只(zhi)是(shi)集中(zhong)于焊縫和熔合區。因為這里的(de)金屬成(cheng)分(fen)組(zu)成(cheng)十分(fen)復雜，受到兩種(zhong)不(bu)同成(cheng)分(fen)的(de)母(mu)材和第三種(zhong)成(cheng)分(fen)的(de)填充材料的(de)共同制約，且又受到焊接工藝的(de)強烈影響。
1. 焊(han)縫的成分、相組成及其調控
奧氏體不(bu)銹鋼(gang)（A）與(yu)珠(zhu)光體鋼(gang)（B）焊(han)(han)(han)接時，焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬平均(jun)成分由兩種(zhong)不(bu)同類型的(de)母材(cai)（A和B）同填(tian)充金屬（C）混合所(suo)組(zu)成。由于(yu)珠(zhu)光體鋼(gang)中不(bu)含有(you)(you)或僅含有(you)(you)少量(liang)的(de)合金元素，若它溶入焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)份額增大，則會沖淡焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)合金濃度，從(cong)而改變焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)化學成分和組(zu)織狀態(tai)，這種(zhong)現象(xiang)稱(cheng)為(wei)母材(cai)對焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)稀釋(shi)作用(yong)。
對(dui)于(yu)奧氏(shi)體型不銹(xiu)鋼(gang)與珠(zhu)光體鋼(gang)的(de)焊(han)(han)縫(feng)(feng)，希望母(mu)材在(zai)焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬中(zhong)所占比例要(yao)小，即稀釋度小一些(xie)而且(qie)要(yao)求熔合比穩定，其(qi)目的(de)是減少焊(han)(han)縫(feng)(feng)裂紋(wen)，保證焊(han)(han)接接頭(tou)的(de)性能。影響(xiang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)稀釋程度的(de)因素很(hen)多，有(you)焊(han)(han)縫(feng)(feng)形狀、焊(han)(han)接電流、電弧(hu)電壓(ya)、焊(han)(han)接速度等。焊(han)(han)接方法不同對(dui)焊(han)(han)縫(feng)(feng)稀釋程度影響(xiang)很(hen)大，圖5-3所示列出了幾(ji)種(zhong)焊(han)(han)接方法可獲得(de)熔合比的(de)范圍。
在Q235鋼(gang)(gang)與12Cr18Ni9 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的焊(han)縫金(jin)屬中(zhong)，如果由于焊(han)縫的過分稀釋，可(ke)(ke)使(shi)焊(han)縫中(zhong)熔(rong)合比（％）奧氏體形成(cheng)元(yuan)素(su)不足，結果在焊(han)縫中(zhong)出現馬氏圖(tu)5-3 焊(han)接(jie)方(fang)法對熔(rong)合比的影響體組(zu)織，使(shi)焊(han)接(jie)接(jie)頭的脆(cui)性增大(da)，導致(zhi)焊(han)接(jie)接(jie)頭形成(cheng)裂紋。可(ke)(ke)以(yi)借助于圖(tu)5-4不銹(xiu)鋼(gang)(gang)（舍夫勒(le)）組(zu)織圖(tu)來討論分析，首先將鋼(gang)(gang)的各(ge)合金(jin)元(yuan)素(su)含量(liang)按下列公式折算成(cheng)鉻(ge)當量(liang)和鎳當量(liang)：鉻(ge)當量(liang)Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳當量(liang)Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再在圖(tu)5-4找出相應的點(dian)，即可(ke)(ke)知該鋼(gang)(gang)焊(han)縫的正常(chang)冷卻組(zu)織中(zhong)的相組(zu)成(cheng)。
例如，12Cr18Ni9鋼(gang)與Q235鋼(gang)沒有焊(han)(han)(han)(han)接(jie)以前(qian)，經過鉻當量(liang)和鎳當量(liang)的計算，見表5-3。分別(bie)為(wei)圖5-4中(zhong)(zhong)的a、b兩(liang)點(dian)，如果不加(jia)填充金屬進行鎢極氬弧焊(han)(han)(han)(han)，假(jia)定(ding)這兩(liang)種(zhong)金屬熔入焊(han)(han)(han)(han)道的中(zhong)(zhong)比例各(ge)為(wei)一(yi)半，其熔合(he)比分別(bie)是50％，則在圖5-4中(zhong)(zhong)可(ke)找到對應的f點(dian)。從圖中(zhong)(zhong)可(ke)以看(kan)出f點(dian)所處焊(han)(han)(han)(han)縫金屬的位置為(wei)馬(ma)氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)。眾所周知，馬(ma)氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)是一(yi)個又(you)脆(cui)又(you)硬的組(zu)織(zhi)(zhi)，容(rong)易(yi)使焊(han)(han)(han)(han)縫產生裂紋(wen)。
采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時，對常用(yong)的(de)(de)(de)幾種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)金屬(shu)(shu)(shu)進行(xing)過鉻(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)計(ji)算，計(ji)算結果(guo)見(jian)表(biao)5-4。首先(xian)選用(yong)不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)牌號(hao)A102（E308型）作為(wei)(wei)填充金屬(shu)(shu)(shu)，其鉻(ge)(ge)(ge)、鎳(nie)(nie)(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)對應(ying)于(yu)圖(tu)5-4中(zhong)c點(dian)。此(ci)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接這(zhe)兩(liang)種(zhong)材(cai)料(liao)時，假定這(zhe)兩(liang)種(zhong)母(mu)(mu)材(cai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)中(zhong)數(shu)量(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)同，即(ji)(ji)兩(liang)種(zhong)母(mu)(mu)材(cai)混(hun)合熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)化(hua)(hua)后鉻(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)仍為(wei)(wei)原來的(de)(de)(de)f點(dian)，則當(dang)母(mu)(mu)材(cai)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合比發生(sheng)變化(hua)(hua)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)沿(yan)fc線段各(ge)點(dian)移動而變化(hua)(hua)。當(dang)母(mu)(mu)材(cai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合比為(wei)(wei)40％時，即(ji)(ji)兩(liang)種(zhong)母(mu)(mu)材(cai)在焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)各(ge)占20％的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)鎳(nie)(nie)(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)(liang)(liang)分(fen)數(shu)相(xiang)當(dang)于(yu)g點(dian)；當(dang)母(mu)(mu)材(cai)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合比為(wei)(wei)30％時為(wei)(wei)h點(dian)，此(ci)時焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)組織(zhi)為(wei)(wei)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)＋馬氏(shi)體(ti)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接接頭仍有形成裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)可能(neng)。在完全(quan)相(xiang)同和(he)條(tiao)件下，若(ruo)改變焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)金屬(shu)(shu)(shu)成分(fen)，用(yong)A307牌號(hao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)（即(ji)(ji)E309型）進行(xing)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)金屬(shu)(shu)(shu)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)d點(dian)。如(ru)果(guo)母(mu)(mu)材(cai)的(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合比為(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)當(dang)于(yu)圖(tu)5-4中(zhong)i點(dian)，此(ci)時焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)接近為(wei)(wei)全(quan)部奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組織(zhi)，也(ye)有可能(neng)產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)；若(ruo)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合比為(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)相(xiang)當(dang)于(yu)圖(tu)5-4中(zhong)j點(dian)，此(ci)時焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)含有體(ti)積(ji)分(fen)數(shu)為(wei)(wei)2％的(de)(de)(de)鐵素體(ti)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組織(zhi)，對抗(kang)裂(lie)性(xing)和(he)耐(nai)蝕(shi)性(xing)都是(shi)有利的(de)(de)(de)。若(ruo)采用(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)（E310型）施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，則焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)敷(fu)金屬(shu)(shu)(shu)鉻(ge)(ge)(ge)和(he)鎳(nie)(nie)(nie)當(dang)量(liang)(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)e點(dian)，如(ru)果(guo)母(mu)(mu)材(cai)熔(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)合比仍為(wei)(wei)30％～40％（即(ji)(ji)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)位(wei)于(yu)圖(tu)5-4中(zhong)fe線段中(zhong)k、l兩(liang)點(dian)），焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)為(wei)(wei)單相(xiang)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)組織(zhi)，也(ye)易使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接接頭產(chan)生(sheng)裂(lie)紋(wen)。
這(zhe)三種不(bu)同牌(pai)號的不(bu)銹鋼焊(han)條，其(qi)焊(han)條熔(rong)敷金屬的鉻鎳當量見表5-4。
綜上(shang)分(fen)析(xi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)12Cr18Ni9不(bu)銹鋼與(yu)Q235鋼時，若(ruo)不(bu)加填(tian)充(chong)金(jin)屬(shu)或(huo)用(yong)(yong)(yong)焊(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)采用(yong)(yong)(yong)A102焊(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)時，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)不(bu)可(ke)避免地要出現脆(cui)硬的馬(ma)氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，導致(zhi)焊(han)(han)縫(feng)產(chan)生(sheng)(sheng)裂(lie)(lie)紋。用(yong)(yong)(yong)A307焊(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)時，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的熔合(he)比要控制(zhi)在30％以(yi)下，才能(neng)獲得較(jiao)為(wei)理(li)想奧(ao)氏體(ti)＋鐵素體(ti)雙(shuang)相組(zu)織(zhi)(zhi)。用(yong)(yong)(yong)A407焊(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)組(zu)織(zhi)(zhi)為(wei)單相奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭也有形成(cheng)(cheng)熱裂(lie)(lie)紋的傾(qing)向(xiang)。根(gen)據以(yi)上(shang)分(fen)析(xi)可(ke)知(zhi)，由(you)于(yu)珠光體(ti)鋼的稀(xi)釋作用(yong)(yong)(yong)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)成(cheng)(cheng)分(fen)和(he)組(zu)織(zhi)(zhi)會(hui)發生(sheng)(sheng)很大變化。但是(shi)通過焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)方(fang)法和(he)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)的選擇(ze)以(yi)及對母材(cai)金(jin)屬(shu)熔合(he)比的控制(zhi)，可(ke)以(yi)在相當寬的范(fan)圍(wei)內調整(zheng)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的成(cheng)(cheng)分(fen)和(he)組(zu)織(zhi)(zhi)。
2. 焊(han)縫(feng)邊緣的成分過渡層
焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)熔池邊(bian)緣，金屬(shu)(shu)在(zai)(zai)液態(tai)持續時間最短，溫度(du)也(ye)較熔池中(zhong)(zhong)(zhong)部低，液體(ti)(ti)金屬(shu)(shu)流動(dong)性(xing)(xing)較差，容易結(jie)晶(jing)形成(cheng)固態(tai)。由于珠(zhu)(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)鋼一(yi)(yi)側與奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料的(de)化學成(cheng)分和(he)填(tian)充(chong)金屬(shu)(shu)不能充(chong)分混合(he)，在(zai)(zai)此側的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)珠(zhu)(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)鋼所占份額增(zeng)大(da)(da)，且越靠近(jin)熔合(he)線稀釋(shi)程(cheng)度(du)就越大(da)(da)。而在(zai)(zai)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)熔池中(zhong)(zhong)(zhong)心，其稀釋(shi)程(cheng)度(du)就小。這樣，在(zai)(zai)珠(zhu)(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)鋼與奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)型(xing)不銹鋼焊(han)(han)(han)接(jie)時，相鄰珠(zhu)(zhu)光(guang)(guang)體(ti)(ti)一(yi)(yi)側熔合(he)線的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)一(yi)(yi)個成(cheng)分梯度(du)很大(da)(da)的(de)過渡(du)層(ceng)。在(zai)(zai)過渡(du)層(ceng)中(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)(zai)一(yi)(yi)層(ceng)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，硬度(du)很高，形成(cheng)一(yi)(yi)個高硬度(du)的(de)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)脆性(xing)(xing)層(ceng)，有可能使(shi)熔合(he)區遭到(dao)破(po)壞(huai)，降低了焊(han)(han)(han)接(jie)結(jie)構的(de)可靠性(xing)(xing)。
過渡層(ceng)(ceng)(ceng)的形成與焊接(jie)參數有很(hen)大(da)關(guan)系：當(dang)選(xuan)用(yong)(yong)大(da)的熱輸入進行焊接(jie)時(shi)(shi)，焊接(jie)電流(liu)很(hen)大(da)，焊接(jie)速度慢，焊縫(feng)金(jin)屬熔池邊緣(yuan)高(gao)溫停留時(shi)(shi)間延(yan)長。增加熔池邊緣(yuan)高(gao)溫停留時(shi)(shi)間，有助于(yu)增加熔池邊緣(yuan)液態金(jin)屬的流(liu)動性(xing)和拌攪作用(yong)(yong)，使(shi)過渡層(ceng)(ceng)(ceng)的寬(kuan)(kuan)度減小(xiao)。同時(shi)(shi)馬(ma)氏(shi)體脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)與過渡層(ceng)(ceng)(ceng)里(li)含鎳量(liang)有關(guan)：當(dang)過渡層(ceng)(ceng)(ceng)中w（Ni）低于(yu)5％～6％時(shi)(shi)，將產生馬(ma)氏(shi)體組織如圖5-5所(suo)示。從(cong)圖中可以(yi)看(kan)出，脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)度B與焊縫(feng)中鎳含量(liang)成反比。當(dang)填(tian)充(chong)金(jin)屬選(xuan)用(yong)(yong)H08Cr21Ni10時(shi)(shi)，脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)度為B1，是(shi)比較大(da)的；當(dang)采用(yong)(yong)Cr15Ni25Mo6 填(tian)充(chong)金(jin)屬時(shi)(shi)，此時(shi)(shi)脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)度縮小(xiao)到(dao)B3；當(dang)使(shi)用(yong)(yong)鎳基焊接(jie)材(cai)料時(shi)(shi)，脆(cui)(cui)(cui)(cui)性(xing)層(ceng)(ceng)(ceng)將會完全消失(shi)。
3. 熔合區的碳擴散
奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)型不銹鋼(gang)與珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)焊成焊接(jie)接(jie)頭，在焊后熱(re)處理或(huo)高溫運行服役時，其熔合區附近會發生碳由珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)母材向奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)焊縫(feng)的擴散。在碳化物形成元素含量(liang)低的珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)一側產生脫碳層，而相鄰的奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)焊縫(feng)一側產生增碳層。
碳(tan)擴(kuo)散的(de)(de)結(jie)果，熔(rong)合(he)區的(de)(de)珠光體(ti)組織(zhi)由于碳(tan)含(han)量降(jiang)低而轉變(bian)為(wei)鐵素體(ti)組織(zhi)導(dao)(dao)致軟(ruan)化，且在高溫(wen)的(de)(de)長(chang)時(shi)間作(zuo)用下(xia)，鐵素體(ti)晶粒(li)還會(hui)顯(xian)著地(di)長(chang)大(da)；同時(shi)增碳(tan)層中的(de)(de)碳(tan)化物也變(bian)得粗大(da)，硬度(du)非常高。焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭在這種軟(ruan)硬交(jiao)接(jie)層的(de)(de)抗蠕(ru)變(bian)性能大(da)大(da)降(jiang)低，在高溫(wen)下(xia)長(chang)時(shi)間服役，交(jiao)接(jie)處會(hui)出現蠕(ru)變(bian)孔(kong)洞并逐(zhu)漸發展成為(wei)顯(xian)微裂(lie)紋，最后導(dao)(dao)致焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭斷(duan)裂(lie)失(shi)效。
此外，若提高奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼與珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼焊(han)縫中(zhong)的(de)(de)鎳(nie)含量，就可以減輕(qing)碳從珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼母材向(xiang)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼焊(han)縫金屬中(zhong)的(de)(de)擴散遷移。若選用鎳(nie)基合(he)金作為填(tian)充金屬，這種碳的(de)(de)擴散遷移就不存在。
4. 熔合區的熱應力
焊(han)態(tai)的(de)接(jie)(jie)頭(tou)通常都(dou)存很大(da)的(de)殘(can)余應(ying)力，焊(han)縫及其(qi)附近(jin)的(de)金(jin)屬處(chu)于(yu)拉(la)應(ying)力狀態(tai)，其(qi)余部分的(de)金(jin)屬受到(dao)壓(ya)應(ying)力的(de)作用。然(ran)而在(zai)異(yi)種(zhong)鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)中，由于(yu)奧氏體不銹鋼(gang)的(de)線脹(zhang)(zhang)系(xi)數比珠(zhu)光(guang)體鋼(gang)大(da)，從而導致(zhi)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)殘(can)余應(ying)力增(zeng)大(da)。這樣，異(yi)種(zhong)鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)在(zai)高溫(wen)下長時間(jian)運(yun)行(xing)期(qi)間(jian)，更突(tu)出的(de)表現(xian)在(zai)運(yun)行(xing)溫(wen)度波動（特別(bie)是開、停車）時，焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)處(chu)于(yu)熱疲勞狀態(tai)。如(ru)果采用鎳基合金(jin)作為填充材(cai)料，由于(yu)鎳基合金(jin)的(de)熱脹(zhang)(zhang)系(xi)數與(yu)珠(zhu)光(guang)體鋼(gang)相近(jin)，在(zai)珠(zhu)光(guang)體鋼(gang)母(mu)材(cai)一側(ce)，焊(han)接(jie)(jie)殘(can)余應(ying)力就可能(neng)減少(shao)。
根據以(yi)(yi)上分(fen)析可(ke)見，以(yi)(yi)奧氏體不銹鋼(gang)為(wei)填充金(jin)屬焊接奧氏體-珠光(guang)體異種材料副時，成分(fen)不均(jun)勻所導(dao)致(zhi)的脆性過(guo)渡層、碳擴散問(wen)題(ti)以(yi)(yi)及膨脹(zhang)系數所導(dao)致(zhi)的溫度差(cha)應力和變溫疲(pi)勞問(wen)題(ti)均(jun)發(fa)生在(zai)珠光(guang)體鋼(gang)一側焊縫的熔(rong)合區(qu)，因而成為(wei)矛盾的焦點(dian)。大量的失(shi)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。
