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。
異種鋼焊接(jie)(jie)時，每一種（側）母(mu)材受(shou)(shou)到焊接(jie)(jie)熱循環(huan)而發生的(de)(de)組織(zhi)轉變以及隨(sui)之可能出現的(de)(de)各種焊接(jie)(jie)問(wen)題，如淬(cui)火(huo)硬化(hua)(hua)、退火(huo)或(huo)回火(huo)軟化(hua)(hua)、冷(leng)裂紋、再(zai)熱裂紋、液化(hua)(hua)裂紋等，都和同種材料(liao)焊接(jie)(jie)時基本相同，因此在此不再(zai)重復。以下(xia)所要討論的(de)(de)異種鋼焊接(jie)(jie)性問(wen)題只(zhi)是集中于焊縫和熔合區。因為這里(li)的(de)(de)金屬成(cheng)分(fen)組成(cheng)十分(fen)復雜，受(shou)(shou)到兩種不同成(cheng)分(fen)的(de)(de)母(mu)材和第(di)三種成(cheng)分(fen)的(de)(de)填充材料(liao)的(de)(de)共(gong)同制約，且又(you)受(shou)(shou)到焊接(jie)(jie)工(gong)藝的(de)(de)強(qiang)烈影響。
1. 焊縫的成(cheng)分(fen)、相組成(cheng)及其調控
奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼（A）與珠(zhu)光體鋼（B）焊(han)接時，焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬平(ping)均(jun)成分由(you)兩(liang)種不同(tong)類(lei)型的母(mu)材（A和B）同(tong)填充金(jin)(jin)(jin)(jin)屬（C）混(hun)合(he)所(suo)組(zu)成。由(you)于珠(zhu)光體鋼中不含有或僅(jin)含有少量的合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)元素，若它溶(rong)入(ru)焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的份額增(zeng)大，則會沖(chong)淡焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)濃度，從而改變焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的化學(xue)成分和組(zu)織狀(zhuang)態(tai)，這種現象稱為母(mu)材對焊(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的稀釋作(zuo)用。
對于奧氏體型不銹鋼與(yu)珠光體鋼的焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)，希望母(mu)材在焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)所(suo)占比(bi)例要小，即稀(xi)釋度(du)小一些而且要求(qiu)熔合(he)比(bi)穩定(ding)，其目的是減少焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)裂紋，保證焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的性能。影響(xiang)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)稀(xi)釋程度(du)的因素(su)很(hen)多，有焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)形狀、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)電流、電弧電壓、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)速度(du)等。焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法不同對焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)稀(xi)釋程度(du)影響(xiang)很(hen)大，圖5-3所(suo)示列出(chu)了幾(ji)種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法可獲得熔合(he)比(bi)的范(fan)圍。
在Q235鋼與12Cr18Ni9 不銹(xiu)鋼的(de)焊(han)(han)縫(feng)金屬中(zhong)，如果(guo)由于焊(han)(han)縫(feng)的(de)過分稀(xi)釋(shi)，可(ke)使焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)熔合比（％）奧氏體(ti)(ti)形成(cheng)元(yuan)素(su)不足，結果(guo)在焊(han)(han)縫(feng)中(zhong)出現馬氏圖(tu)(tu)(tu)5-3 焊(han)(han)接方法對熔合比的(de)影響體(ti)(ti)組(zu)織，使焊(han)(han)接接頭(tou)的(de)脆性增大，導致焊(han)(han)接接頭(tou)形成(cheng)裂紋(wen)。可(ke)以借助于圖(tu)(tu)(tu)5-4不銹(xiu)鋼（舍夫勒(le)）組(zu)織圖(tu)(tu)(tu)來(lai)討(tao)論分析，首先(xian)將鋼的(de)各合金元(yuan)素(su)含量按下列(lie)公式折算(suan)成(cheng)鉻(ge)當(dang)量和(he)鎳(nie)當(dang)量：鉻(ge)當(dang)量Cra（％）＝w（Cr）＋w（Mo）＋1.5w（Si）＋0.5w（Nb）；鎳(nie)當(dang)量Ni。g＝w（Ni）＋30w（C）＋0.5w（Mn）。再在圖(tu)(tu)(tu)5-4找出相(xiang)(xiang)應的(de)點，即可(ke)知該鋼焊(han)(han)縫(feng)的(de)正常冷卻組(zu)織中(zhong)的(de)相(xiang)(xiang)組(zu)成(cheng)。
例如，12Cr18Ni9鋼(gang)與Q235鋼(gang)沒有(you)焊(han)接以前，經過鉻當(dang)量(liang)(liang)和(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)計算，見表5-3。分別(bie)為圖5-4中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)a、b兩點(dian)，如果不加填充金屬進行鎢(wu)極氬弧焊(han)，假定這(zhe)兩種金屬熔入焊(han)道的(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)比例各為一半，其(qi)熔合比分別(bie)是50％，則在圖5-4中(zhong)(zhong)可(ke)(ke)找到對(dui)應的(de)(de)(de)f點(dian)。從圖中(zhong)(zhong)可(ke)(ke)以看(kan)出f點(dian)所處(chu)焊(han)縫(feng)金屬的(de)(de)(de)位(wei)置(zhi)為馬氏體(ti)組織(zhi)(zhi)。眾所周知，馬氏體(ti)組織(zhi)(zhi)是一個又脆又硬的(de)(de)(de)組織(zhi)(zhi)，容易使焊(han)縫(feng)產生(sheng)裂紋(wen)。
采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)，對(dui)常用(yong)的(de)(de)(de)(de)幾種焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)敷金屬(shu)(shu)(shu)進(jin)行過鉻(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)計(ji)算，計(ji)算結果見表5-4。首先選用(yong)不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)牌(pai)號A102（E308型(xing)(xing)）作為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)填充金屬(shu)(shu)(shu)，其鉻(ge)(ge)、鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)對(dui)應(ying)于圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)c點(dian)(dian)(dian)。此焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)焊(han)(han)(han)(han)接這(zhe)兩(liang)(liang)種材(cai)(cai)(cai)料時(shi)(shi)，假(jia)定這(zhe)兩(liang)(liang)種母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)(rong)入焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)數(shu)量(liang)(liang)相同，即(ji)(ji)(ji)兩(liang)(liang)種母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)混合熔(rong)(rong)(rong)化(hua)后鉻(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)仍為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)原來(lai)的(de)(de)(de)(de)f點(dian)(dian)(dian)，則(ze)當(dang)母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)合比(bi)發生(sheng)變(bian)化(hua)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)沿(yan)fc線段各點(dian)(dian)(dian)移動而(er)變(bian)化(hua)。當(dang)母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)(rong)合比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)40％時(shi)(shi)，即(ji)(ji)(ji)兩(liang)(liang)種母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)在(zai)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)各占20％的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)相當(dang)于g點(dian)(dian)(dian)；當(dang)母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)合比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)30％時(shi)(shi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)h點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組(zu)(zu)織(zhi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)奧氏(shi)體(ti)(ti)＋馬氏(shi)體(ti)(ti)，焊(han)(han)(han)(han)接接頭仍有形成裂紋(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)可(ke)能。在(zai)完全(quan)相同和(he)(he)(he)條(tiao)(tiao)件(jian)下，若(ruo)改變(bian)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)敷金屬(shu)(shu)(shu)成分(fen)，用(yong)A307牌(pai)號焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)（即(ji)(ji)(ji)E309型(xing)(xing)）進(jin)行施(shi)焊(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)(rong)敷金屬(shu)(shu)(shu)鉻(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)d點(dian)(dian)(dian)。如(ru)果母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)熔(rong)(rong)(rong)合比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)40％，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)相當(dang)于圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)i點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)接近為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)全(quan)部(bu)奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)，也(ye)有可(ke)能產生(sheng)裂紋(wen)(wen)；若(ruo)熔(rong)(rong)(rong)合比(bi)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)30％，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)相當(dang)于圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)j點(dian)(dian)(dian)，此時(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)含有體(ti)(ti)積分(fen)數(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)2％的(de)(de)(de)(de)鐵素體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)，對(dui)抗裂性(xing)和(he)(he)(he)耐蝕性(xing)都是有利的(de)(de)(de)(de)。若(ruo)采用(yong)A407焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)（E310型(xing)(xing)）施(shi)焊(han)(han)(han)(han)，則(ze)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)熔(rong)(rong)(rong)敷金屬(shu)(shu)(shu)鉻(ge)(ge)和(he)(he)(he)鎳(nie)當(dang)量(liang)(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)e點(dian)(dian)(dian)，如(ru)果母(mu)(mu)(mu)材(cai)(cai)(cai)熔(rong)(rong)(rong)合比(bi)仍為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)30％～40％（即(ji)(ji)(ji)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)位于圖(tu)5-4中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)fe線段中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)k、l兩(liang)(liang)點(dian)(dian)(dian)），焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)單相奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)，也(ye)易使焊(han)(han)(han)(han)接接頭產生(sheng)裂紋(wen)(wen)。
這(zhe)三種不同牌號的不銹鋼焊條，其焊條熔敷金屬(shu)的鉻鎳當量見表5-4。
綜(zong)上分(fen)析(xi)，焊(han)(han)接12Cr18Ni9不(bu)銹鋼(gang)與Q235鋼(gang)時(shi)，若不(bu)加填充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或(huo)用(yong)焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)采(cai)用(yong)A102焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)可(ke)避免地(di)要(yao)出現脆硬的馬氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)(zu)織，導致焊(han)(han)縫(feng)產生(sheng)裂(lie)紋(wen)。用(yong)A307焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的熔(rong)合比要(yao)控制在30％以(yi)下，才能獲得較為(wei)理想奧氏(shi)體(ti)(ti)＋鐵素體(ti)(ti)雙相組(zu)(zu)(zu)織。用(yong)A407焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)組(zu)(zu)(zu)織為(wei)單相奧氏(shi)體(ti)(ti)組(zu)(zu)(zu)織，焊(han)(han)接接頭也(ye)有形(xing)成熱(re)裂(lie)紋(wen)的傾向。根據(ju)以(yi)上分(fen)析(xi)可(ke)知，由于珠光體(ti)(ti)鋼(gang)的稀釋作用(yong)，焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)成分(fen)和組(zu)(zu)(zu)織會發生(sheng)很(hen)大(da)變化。但是通過焊(han)(han)接方法和焊(han)(han)接材(cai)料(liao)的選擇以(yi)及對母材(cai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔(rong)合比的控制，可(ke)以(yi)在相當寬的范圍(wei)內調(diao)整焊(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的成分(fen)和組(zu)(zu)(zu)織。
2. 焊縫(feng)邊緣的成(cheng)分過渡(du)層
焊縫(feng)金(jin)屬熔(rong)(rong)池邊緣(yuan)，金(jin)屬在(zai)(zai)液態持續時間最(zui)短，溫(wen)度也較熔(rong)(rong)池中部低(di)(di)，液體金(jin)屬流動性較差(cha)，容(rong)易結(jie)晶(jing)形(xing)成(cheng)固(gu)態。由(you)于珠光體鋼一側(ce)與(yu)奧氏(shi)(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼焊接材(cai)料(liao)的化(hua)學成(cheng)分和填充金(jin)屬不(bu)能充分混(hun)合，在(zai)(zai)此側(ce)的焊縫(feng)金(jin)屬中珠光體鋼所占份額(e)增大(da)，且(qie)越(yue)(yue)靠近熔(rong)(rong)合線稀(xi)釋程(cheng)度就越(yue)(yue)大(da)。而在(zai)(zai)焊縫(feng)金(jin)屬熔(rong)(rong)池中心，其稀(xi)釋程(cheng)度就小。這樣，在(zai)(zai)珠光體鋼與(yu)奧氏(shi)(shi)體型不(bu)銹(xiu)鋼焊接時，相(xiang)鄰珠光體一側(ce)熔(rong)(rong)合線的焊縫(feng)中存在(zai)(zai)一個(ge)成(cheng)分梯(ti)度很(hen)(hen)大(da)的過(guo)渡層。在(zai)(zai)過(guo)渡層中存在(zai)(zai)一層馬氏(shi)(shi)體組織，硬度很(hen)(hen)高，形(xing)成(cheng)一個(ge)高硬度的馬氏(shi)(shi)體脆性層，有可(ke)(ke)能使熔(rong)(rong)合區遭到(dao)破壞(huai)，降(jiang)低(di)(di)了焊接結(jie)構的可(ke)(ke)靠性。
過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)的(de)形成與焊(han)(han)接(jie)(jie)參數有很(hen)大(da)關(guan)系(xi)：當(dang)(dang)選用(yong)(yong)(yong)大(da)的(de)熱輸入進行焊(han)(han)接(jie)(jie)時(shi)(shi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)電(dian)流很(hen)大(da)，焊(han)(han)接(jie)(jie)速度(du)慢，焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)(shu)熔池邊(bian)(bian)緣(yuan)高(gao)溫(wen)停留(liu)時(shi)(shi)間延長(chang)。增加熔池邊(bian)(bian)緣(yuan)高(gao)溫(wen)停留(liu)時(shi)(shi)間，有助(zhu)于(yu)增加熔池邊(bian)(bian)緣(yuan)液態金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)流動性(xing)和拌攪作用(yong)(yong)(yong)，使過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)的(de)寬(kuan)(kuan)(kuan)度(du)減小。同時(shi)(shi)馬氏(shi)體脆性(xing)層(ceng)(ceng)與過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)里含鎳(nie)量(liang)有關(guan)：當(dang)(dang)過(guo)(guo)渡(du)層(ceng)(ceng)中w（Ni）低(di)于(yu)5％～6％時(shi)(shi)，將產生(sheng)馬氏(shi)體組織(zhi)如圖5-5所示。從圖中可以(yi)看出(chu)，脆性(xing)層(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)(kuan)度(du)B與焊(han)(han)縫中鎳(nie)含量(liang)成反比。當(dang)(dang)填充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)選用(yong)(yong)(yong)H08Cr21Ni10時(shi)(shi)，脆性(xing)層(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)(kuan)度(du)為B1，是(shi)比較大(da)的(de)；當(dang)(dang)采用(yong)(yong)(yong)Cr15Ni25Mo6 填充金(jin)(jin)屬(shu)(shu)時(shi)(shi)，此時(shi)(shi)脆性(xing)層(ceng)(ceng)寬(kuan)(kuan)(kuan)度(du)縮小到B3；當(dang)(dang)使用(yong)(yong)(yong)鎳(nie)基焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料時(shi)(shi)，脆性(xing)層(ceng)(ceng)將會完全消失。
3. 熔合區的碳擴散
奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)型不(bu)銹鋼(gang)(gang)與珠光(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)成(cheng)焊(han)(han)(han)接接頭(tou)，在焊(han)(han)(han)后熱處理或高溫運行服役(yi)時，其(qi)熔合區附(fu)近會發生碳(tan)由珠光(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)母(mu)材向(xiang)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)的擴散。在碳(tan)化(hua)物形(xing)成(cheng)元素含量低(di)的珠光(guang)體(ti)鋼(gang)(gang)一(yi)側產生脫碳(tan)層，而相鄰(lin)的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)一(yi)側產生增碳(tan)層。
碳(tan)(tan)擴散的(de)結果，熔合區的(de)珠光(guang)體組織由于碳(tan)(tan)含(han)量降低而轉變為鐵素體組織導致(zhi)軟化，且(qie)在(zai)(zai)高溫的(de)長時(shi)(shi)間(jian)作(zuo)用下，鐵素體晶粒還會顯著(zhu)地長大(da)；同時(shi)(shi)增(zeng)碳(tan)(tan)層(ceng)中的(de)碳(tan)(tan)化物(wu)也(ye)變得粗大(da)，硬度非常(chang)高。焊接接頭(tou)在(zai)(zai)這種軟硬交接層(ceng)的(de)抗蠕(ru)變性能大(da)大(da)降低，在(zai)(zai)高溫下長時(shi)(shi)間(jian)服役，交接處會出現蠕(ru)變孔(kong)洞并逐漸發展成為顯微裂紋(wen)，最(zui)后導致(zhi)焊接接頭(tou)斷裂失效。
此(ci)外，若提高(gao)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)與珠光體(ti)鋼(gang)(gang)焊(han)縫中的(de)鎳含量，就可以減(jian)輕碳(tan)從珠光體(ti)鋼(gang)(gang)母材向奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)縫金屬中的(de)擴(kuo)散(san)遷(qian)移(yi)(yi)。若選用鎳基合金作(zuo)為填充金屬，這(zhe)種碳(tan)的(de)擴(kuo)散(san)遷(qian)移(yi)(yi)就不(bu)存在。
4. 熔合區的熱(re)應(ying)力
焊(han)(han)態的接頭(tou)通(tong)常都存很(hen)大的殘余應(ying)(ying)力(li)，焊(han)(han)縫及(ji)其附近(jin)的金屬(shu)處(chu)于拉應(ying)(ying)力(li)狀態，其余部分的金屬(shu)受到壓應(ying)(ying)力(li)的作(zuo)用(yong)。然(ran)而在異種(zhong)鋼(gang)接頭(tou)中，由(you)于奧氏體(ti)不銹鋼(gang)的線脹系數(shu)比珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)大，從而導致焊(han)(han)接接頭(tou)殘余應(ying)(ying)力(li)增大。這(zhe)樣，異種(zhong)鋼(gang)接頭(tou)在高溫(wen)(wen)下長時間運(yun)行期(qi)間，更突出的表現(xian)在運(yun)行溫(wen)(wen)度波動（特別是(shi)開(kai)、停車）時，焊(han)(han)接接頭(tou)處(chu)于熱(re)疲勞狀態。如果采用(yong)鎳基合金作(zuo)為(wei)填充材料(liao)，由(you)于鎳基合金的熱(re)脹系數(shu)與珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)相近(jin)，在珠(zhu)光(guang)(guang)體(ti)鋼(gang)母材一側，焊(han)(han)接殘余應(ying)(ying)力(li)就可能減(jian)少。
根(gen)據以(yi)上分析可見，以(yi)奧氏體不銹鋼為(wei)填充金(jin)屬焊接奧氏體-珠光體異種材料副時(shi)，成分不均勻所(suo)導致的(de)(de)脆性過渡層(ceng)、碳(tan)擴散問題(ti)以(yi)及(ji)膨脹系數所(suo)導致的(de)(de)溫度差應力和變溫疲勞問題(ti)均發生在珠光體鋼一側焊縫的(de)(de)熔(rong)合(he)區(qu)，因而成為(wei)矛盾的(de)(de)焦(jiao)點。大量的(de)(de)失效案例均證明了這一點。
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。
