異(yi)種鋼(gang)焊接時，通(tong)常(chang)可(ke)能(neng)出現下(xia)列(lie)形式的裂紋。

1. 近縫區裂紋

  大多數發生在與(yu)具有淬火(huo)傾向的高合(he)金馬(ma)氏體鋼或一(yi)般低、中合(he)金的珠(zhu)光體鋼焊接時。近(jin)縫區裂紋(wen)形(xing)態(tai)為與(yu)熔(rong)合(he)線平(ping)行并與(yu)熔(rong)合(he)線略有一(yi)點距離處(chu)所出現(xian)的裂紋(wen)。

  異(yi)(yi)種鋼焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭熔合(he)(he)(he)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)裂(lie)紋(wen)與該部位的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻性(xing)和組織不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻性(xing)有(you)直接(jie)(jie)關系(xi)。從微(wei)觀上(shang)看(kan)，這里存在(zai)著(zhu)由一種材(cai)(cai)料(liao)A過(guo)渡到(dao)另一種材(cai)(cai)料(liao)B（或(huo)D）的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)所有(you)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)。在(zai)母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)A、B能(neng)(neng)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)連(lian)續(xu)無(wu)限互熔的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)場(chang)合(he)(he)(he)下（此時焊(han)縫成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)D必屬(shu)(shu)(shu)于A、B的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二元固溶(rong)體(ti)），這些中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)(jian)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)也都屬(shu)(shu)(shu)于性(xing)能(neng)(neng)良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶(rong)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)，通常不(bu)(bu)會形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)。若(ruo)母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)A（或(huo)B）、D兩種成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)構成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)圖，其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)存在(zai)著(zhu)導致裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)脆化合(he)(he)(he)物(wu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)間(jian)(jian)相(xiang)(xiang)，或(huo)有(you)可(ke)能(neng)(neng)產生(sheng)(sheng)易淬(cui)火硬(ying)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)(he)(he)金(jin)(jin)，則在(zai)此有(you)萌生(sheng)(sheng)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)。不(bu)(bu)過(guo)，若(ruo)采用良好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工藝措施(shi)，使(shi)得(de)由焊(han)縫D到(dao)母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)A（或(huo)B）之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熔合(he)(he)(he)區過(guo)渡層比較薄(bo)，特(te)別(bie)是其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)均(jun)(jun)勻攪拌層很(hen)(hen)薄(bo)時，這種有(you)害組成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾何尺寸極小或(huo)甚(shen)至根本不(bu)(bu)能(neng)(neng)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，其(qi)(qi)危害性(xing)就能(neng)(neng)大(da)大(da)降(jiang)低甚(shen)至消除(chu)。上(shang)述(shu)分(fen)析沒有(you)考慮母材(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)A（或(huo)B）與D之間(jian)(jian)線脹系(xi)數(shu)、彈性(xing)模量(liang)等方面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差異(yi)(yi)。若(ruo)這種差異(yi)(yi)很(hen)(hen)大(da)，即(ji)使(shi)過(guo)渡層很(hen)(hen)薄(bo)，出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度差應力梯(ti)度也很(hen)(hen)大(da)，不(bu)(bu)連(lian)續(xu)應力狀態嚴重(zhong)，這也有(you)可(ke)能(neng)(neng)導致焊(han)后(hou)冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)出(chu)現(xian)應力裂(lie)紋(wen)。

  近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)有(you)可能形(xing)成冷裂(lie)(lie)紋(wen)，這是因(yin)為(wei)在(zai)近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)形(xing)成硬脆的(de)(de)馬氏(shi)體組(zu)織所致，它的(de)(de)比(bi)容增(zeng)大造成組(zu)織應(ying)(ying)力(li)(li)加(jia)大，導致近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)出現(xian)微(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)，在(zai)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)應(ying)(ying)力(li)(li)作用(yong)下，微(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)擴(kuo)展為(wei)宏觀裂(lie)(lie)紋(wen)；或者是在(zai)淬(cui)火鋼(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)，由于氫(qing)(qing)從(cong)(cong)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬中擴(kuo)散到近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)并使(shi)之飽和，產(chan)生較大的(de)(de)內應(ying)(ying)力(li)(li)，增(zeng)加(jia)了近(jin)(jin)縫(feng)(feng)區(qu)脆性(xing)而(er)發生氫(qing)(qing)致裂(lie)(lie)紋(wen)。例(li)如鐵素(su)(su)體不銹鋼(gang)-珠(zhu)(zhu)光(guang)體鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭，若焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬為(wei)穩定的(de)(de)純鐵素(su)(su)體組(zu)織，由于鐵素(su)(su)體溶解氫(qing)(qing)的(de)(de)能力(li)(li)比(bi)奧氏(shi)體小的(de)(de)多，在(zai)溶入高溫(wen)(wen)熔池中的(de)(de)氫(qing)(qing)，絕大部(bu)分將流(liu)向Ac3溫(wen)(wen)度(du)(du)以(yi)上的(de)(de)珠(zhu)(zhu)光(guang)體鋼(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)一側的(de)(de)熱影響(xiang)區(qu)金屬中，冷卻過(guo)程中就有(you)可能使(shi)氫(qing)(qing)來不及從(cong)(cong)淬(cui)火區(qu)金屬中析出，形(xing)成高度(du)(du)過(guo)飽和，從(cong)(cong)而(er)增(zeng)大其發生氫(qing)(qing)致裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)可能性(xing)。

  在異種鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)，還(huan)可能由(you)于熔化金(jin)屬中(zhong)的(de)(de)(de)低熔成(cheng)分向鄰(lin)近的(de)(de)(de)固態金(jin)屬晶(jing)界滲(shen)透(tou)，形成(cheng)低熔液(ye)態金(jin)屬層，從(cong)而導致裂(lie)紋(wen)。例如(ru)，用黃(huang)銅焊(han)(han)絲釬焊(han)(han)結(jie)構鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)或(huo)者鋼(gang)-銅接(jie)(jie)頭(tou)時(shi)(shi)，特別是氣焊(han)(han)的(de)(de)(de)條件下，如(ru)果(guo)高(gao)溫(wen)停留時(shi)(shi)間(jian)(jian)過長，有(you)可能由(you)于黃(huang)銅沿著鋼(gang)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)晶(jing)界往母(mu)材(cai)金(jin)屬深處滲(shen)透(tou)，導致母(mu)材(cai)金(jin)屬的(de)(de)(de)晶(jing)界產生裂(lie)紋(wen)，可以將其稱為滲(shen)透(tou)裂(lie)紋(wen)。還(huan)例如(ru)，在焊(han)(han)接(jie)(jie)碳鋼(gang)-奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)接(jie)(jie)頭(tou)時(shi)(shi)，碳鋼(gang)坡口(kou)部位母(mu)材(cai)中(zhong)的(de)(de)(de)低熔點夾雜物(wu)被吸入(ru)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)近縫(feng)區(qu)，而引起近縫(feng)區(qu)中(zhong)出現(xian)晶(jing)間(jian)(jian)熱(re)裂(lie)紋(wen)。

2. 焊縫金屬(shu)中的熱(re)裂紋(wen)

  為(wei)了使焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)具有(you)良好的塑性(xing)，一般希望焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)為(wei)奧氏體組織，而此(ci)時恰(qia)恰(qia)最易出現焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)中心裂(lie)紋(wen)(wen)。其形(xing)成(cheng)(cheng)機(ji)理與奧氏體不銹鋼焊(han)接(jie)形(xing)成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)一樣(yang)：在(zai)(zai)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)尚未完全結晶之前，熔(rong)(rong)池中存在(zai)(zai)低熔(rong)(rong)點液膜，在(zai)(zai)結晶過(guo)程中，熔(rong)(rong)池收縮焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)受(shou)拉，低熔(rong)(rong)點液態薄膜被破(po)壞(huai)又得(de)不到補充，就形(xing)成(cheng)(cheng)結晶裂(lie)紋(wen)(wen)。根(gen)據形(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)紋(wen)(wen)的機(ji)理，按照焊(han)接(jie)冶(ye)金(jin)學(xue)基本規(gui)律進行(xing)分(fen)析(xi)，設計出防止形(xing)成(cheng)(cheng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)金(jin)屬(shu)化學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)，可以(yi)通(tong)過(guo)研制或選擇焊(han)接(jie)材料(liao)來(lai)進行(xing)大幅度(du)調控(kong)，來(lai)避免焊(han)縫(feng)(feng)(feng)(feng)熱裂(lie)紋(wen)(wen)的形(xing)成(cheng)(cheng)；也可以(yi)依據相同或類似成(cheng)(cheng)功的工程實例來(lai)選擇焊(han)接(jie)材料(liao)。

3. 焊接接頭中殘余(yu)應力引起的裂紋(wen)

  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。