这种组合不仅为奥氏体不锈钢与珠光体钢两种不同金属材料之间的焊接，还包括用奥氏体不锈钢焊接材料来焊接珠光体钢。
    在设备制造，特别是在设备安装工程中，有时需要将奥氏体不锈钢与其他钢焊接在一起。这种接头一般对抗腐蚀性能已经不作要求，首要的是要选用不形成结晶裂纹、且韧性尽可能高的焊缝金属，以及有一定韧性、无裂纹的焊接热影响区。由于两种钢在化学成分及性能上存在较大差异，因此，对焊接工艺也有不同的要求。比如，奥氏体不锈钢不需要预热。焊后要快冷，还要尽量避免焊后热处理；而碳钢或低合金钢则往往需要预热、一定的层间温度和焊后热处理。为了满足不同母材的不同要求，必须选择合理的焊接方法和参数、以及适当的填充材料。
    在动力装置、石油化工和造纸设备中，有许多焊接结构是采用奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接而成。奥氏体不锈钢用于容器、罐体结构内壁接触腐蚀介质或耐高温的部位；珠光体钢则用于其余要求不甚苛刻的部位，其材质有低碳钢、低合金高强度钢、铬钼各种低合金耐热钢等。使用这种焊接结构能节省大量的不锈钢材料，大大降低设备的成本，所以得到广泛采用。
    奥氏体不锈钢与碳钢在物理性能上有很大差异；在化学成分方面的差异也很大。将对其焊接性、焊接接头组织和性能、焊接接头的完整性产生重要的影响。
（1）焊接性异种钢焊接时，每一种(侧)被焊母材金属受到焊接热循环而发生组织转变以及随之而可能出现的各种焊接性问题，如淬火硬化、退火或回火软化、结晶裂纹、冷裂纹、再热裂纹、液化裂纹……等，都和同种材料焊接时基本相同，因而在此不再重复。以下所要讨论的异种钢焊接性问题只是集中于焊缝和熔合区。因为这里的金属成分十分复杂，受到两种不同成分的母材金属和第三种成分的填充材料的共同制约，且又受到焊接工艺的强烈影响。
    1）焊缝金属的化学成分及组织。奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接时，焊缝金属的平均化学成分(D)，将根据熔合比的变化而变化，由两种不同类型的母材(A和B)同填充材料（C）混合所组成，其数值由式(7-1)给出。由于珠光体钢只含有少量的合金元素，如它溶入焊缝金属的份额增大，则会冲淡焊缝金属的合金浓度，从而改变焊缝金属的化学成分和组织状态。这种现象称为母材金属对焊缝金属的稀释作用。
    稀释程度取决于母材金属在焊缝金属中所占有的份额(即熔合比)。影响焊缝金属稀释程度的因素很多，有坡口形状、焊接电流、电弧电压、焊接速度等。焊接方法不同对焊缝金属稀释程度影响很大，图8-4列出了几种焊接方法可获得熔合比的范围。
在Q235钢与1Crl8Ni9不锈钢的焊缝金属中，如果由于焊缝金属的过分稀释，可使焊缝金属中奥氏体形成元素不足，结果在焊缝中出现马氏体组织，使焊接接头的脆性增大，导致焊接接头形成裂纹。可以借助于图8-5不锈钢(舍夫勒)组织图来讨论分析用各种不锈钢填充材料将Q235钢同各种不锈钢所焊成的焊缝金属的熔合比变化对金相组织带来的影响。
首先根据各种材料(母材和填充材料)的铬当量和镍当量，以及不同的熔合比，
各自在图8-5中找出相应的点，即可知该钢焊缝金属的正常冷却组织中的相组成。

1Crl8Ni9钢与Q235钢的铬当量和镍当量见表8-3。分别在图8-5中的a、b两点，如果不加填充金属进行钨极氩弧焊，假定这两种金属熔入焊道的中比例各为一半，其熔合比分别是50%。则在图8-5中可找到对应的f点。从图中可以看出，f点所处焊缝金属的位置为马氏体组织。
众所周知，马氏体组织不仅是一个又脆又硬的组织，还容易使焊缝金属产生裂纹。

焊接1Crl8Ni9不锈钢和Q235钢常用的几种焊条熔敷金属的化学成分和铬当量和镍当量见表8-4。首先选用不锈钢焊条牌号A102(E308型)作为填充金属，其铬、镍当量对应于图8-5中C点。用此焊条焊接这两种材料时，假定这两种母材金属熔入焊缝金属中数量相同，即两种母材金属混合熔化后铬当量和镍当量仍为原来的f点，则当母材金属的熔合比发生变化时，焊缝金属中铬当量和镍当量的质量分数将沿fc线段各点移动变化。当母材金属熔合比为40%时，即两种母材在焊缝金属中各占20%的质量分数时，焊缝金属的铬当量和镍当量的质量分数相当于g点，此时焊缝组织均为奥氏体+马氏体；当母材的熔合比为30%时为h点，此时焊缝组织仍为奥氏体+马氏体，只是奥氏体含量多些，焊缝金属仍有形成裂纹的可能。在完全相同的条件下，若改变焊条的熔敷金属成分，用A307牌号焊条(即E309型)，则焊条熔敷金属铬当量和镍当量为图8-5中d点。如果母材金属的熔合比为40%，焊缝金属的铬当量和镍当量相当于图8-5中i点，此时焊缝金属为纯奥氏体组织，也易产生裂纹；若熔合比为30%，焊缝的铬当量和镍当量相当于图中一点，此时焊缝金属含有体积分数为2%的铁素体的奥氏体组织，对抗裂性和耐蚀性都是有利的。若采用A407焊条(E310型)，则焊条熔敷金属铬当量和镍当量为图8-5中e点，则在广泛熔合比的情况下，都能得到单相奥氏体组织，如熔合比为30%～40%。(即焊缝位于图8-5中fe线段中k、l两点)，焊缝金属为单相奥氏体组织，甚至于达到50%～60%的熔合比，焊缝金属也仍然为单相奥氏体组织。
即在这种母材与焊接材料匹配下，几乎只能得到单相奥氏体组织的焊缝金属，难免易使焊缝金属产生热裂纹。

因此，焊接lCrl8Ni9不锈钢与Q235钢时，若不加填充或焊条电弧焊采用A102焊条时，焊缝金属都不可避免地要出现脆硬的马氏体组织，导致焊缝金属产生裂纹。用A307焊条施焊时，母材金属的熔合比要控制在30%以下，才能获得较为理想的奥氏体+铁素体双相组织。用A307焊条施焊时，若母材金属组织为单相奥氏体组织，焊接接头也有形成热裂纹的倾向。根据以上分析可知，由于珠光体钢的稀释作用，焊缝金属成分和组织会发生很大变化。但是，通过调整焊接工艺和合理的选择焊接材料以调节母材金属的熔合比，可以在相当宽的范围内调整焊缝金属的成分和组织。由于在合理的焊接条件范围内，熔合比的调节有限，因此，选用合适的焊接材料就是得到优良焊缝金属的成分和组织的有效方法。
2）焊接接头的过渡层。在液态焊缝金属与固态母材的交界处，由于母材晶粒化学成分的不均匀性，固液相之间化学成分的不均匀性，温度梯度的存在，固液相共存时溶质浓度的差异，而导致这个交界区处于液固交错的状态，存在一定的宽度，这就是熔合区(或叫做熔合线，但准确的说应该叫做熔合区)的形成原因。异种钢焊接的熔合区在化学成分和组织上是十分复杂的，它是焊接接头过渡层的重要组成部分。
实际上，基体金属对焊缝金属熔池的稀释程度并非是完全均匀的。众所周知，在焊缝金属边缘的熔合区，金属在液态持续时间最短，温度也较熔池中部低，熔池的搅拌作用比较微弱，液体金属流动性较差，熔化了的母材金属与填充金属的混合不足，形成了所谓的未完全混合区。由于珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接材料的化学成分相差悬殊，在珠光体钢一侧熔池边缘，熔化的母材金属和填充金属不能充分地混合，在此侧的焊缝金属中珠光体钢所占份额增大，且越靠近未熔化的珠光体钢母材稀释程度越大。而在焊缝金属熔池中心，其稀释程度就小。这样，在珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接时，毗邻珠光体一侧熔合线的焊缝金属存在一个成分梯度很大的过渡层，宽度约为0.2～0.6mm。
在过渡层中存在一层马氏体组织(图8-6)，形成硬度很高的脆性层，有可能成为焊接接头的薄弱带，对焊接质量造成不利影响。

过渡层的厚度与焊接材料的Ni或(Ni_eq)含量有关。随Ni或(Ni_eq)含量增加，过渡层的厚度降低；随Ni或(Ni_eq)含量降低，过渡层的厚度增加。用Ni基合金作填充材料，这种过渡层就几乎会消失。从图8-7中可以看出，脆性层宽度B与焊缝中含镍量成反比。当填充金属选用1Crl8Ni9时，脆性层宽度为B₁,是比较大的；当采用Crl5Ni25Mo6填充金属时，此时脆性层宽度缩小到B₃。当使用镍基焊接材料时，脆性层将会几乎完全消失。过渡层的形成与焊接热输入关系不是很大。比如，当选用大的焊接热输入进行焊接时，焊接电流很大，焊接速度慢，焊缝金属熔池边缘高温停留时间延长。增加熔池边缘高温停留时间，有助于增加熔池边缘液态金属的流动性和拌搅作用，使过渡层的宽度减小。但是，另一方面，由于焊接热输入的增大，降低了焊接区的温度梯度，又使熔合区加宽(在液态焊缝金属与固态母材的交界处)，亦即又加宽了过渡层，同时，马氏体脆性层与过渡层里含镍量有关，
当过镀层中w_Ni低于5%～6%时，将产生马氏体组织，如图8-7所示。

3) 熔合区的碳扩散。奥氏体不锈钢与珠光体钢焊成的焊接接头，在焊后热处理或高温运行中，其熔合区附近会发生碳由碳化物形成元素含量低的珠光体钢向碳化物形成元素含量高的奥氏体焊缝金属的扩散。于是珠光体钢一侧产生脱碳层，在奥氏体不锈钢焊缝一侧则产生增碳层。碳从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散，即所谓“上坡扩散”。珠光体钢母材含碳量越高，奥氏体不锈钢焊缝含碳量越低，碳的扩散迁移越厉害；珠光体钢母材的碳化物形成元素(比如Cr)含量越低，奥氏体不锈钢焊缝碳化物形成元素(比如Cr)含量越高，碳的扩散迁移也加剧。当然，碳的扩散迁移也与碳对碳化物形成合金元素的亲和力有关，碳总是从亲和力小的一侧向亲和力大的一侧扩散。碳扩散速率或最终的浓度分布还取决于温度和时间。在500℃左右，保温一定时间，扩散层就开始明显的发展起来，到600～800℃时最为强烈，800℃时达到最大值；随着加热时间大大延长，扩散层就变得更宽。
    碳扩散的结果，熔合区的珠光体组织由于碳的含量降低转变为铁素体组织导致软化，且在高温的长时间作用下，铁素体晶粒还会显著地长大；同时增碳层的碳化物也变得粗大，硬度非常高。焊接接头这种软硬交接层的抗蠕变性能大大降低，在高温下长时间服役，交界处会出现蠕变孔洞并逐渐发展成为显微裂纹，最后导致焊接接头断裂失效。
    此外，若提高奥氏体不锈钢与珠光体钢焊缝金属中的Ni含量，就可以减轻碳从珠光体钢母材向奥氏体不锈钢焊缝金属中的扩散迁移。若采用Ni基合金作填充材料，这种碳的扩散迁移就不会发生。
    4）熔合区的热应力。焊态的接头通常都存在很大的残余应力，焊缝及其附近的金属处于拉应力状态，其余部分的金属受到压应力的作用。然而在异种钢接头中，由于奥氏体不锈钢的线胀系数比珠光体钢大，从而导致焊接接头残余应力增大。这样，异种钢接头在高温下长时间运行，更突出的表现在运行温度波动(特别是开、停车)时，焊接接头处于热疲劳状态。
    如果采用Ni基合金作填充材料，由于Ni基合金的热膨胀系数与珠光体钢相近，在珠光体钢母材一侧，焊接残余应力就可能减小。
    从以上分析可见，以奥氏体不锈钢为填充金属焊接奥氏体一珠光体异种材料时，成分不均匀所导致的脆性过渡层、碳扩散问题以及膨胀系数差异所导致的温差应力和变温疲劳问题均发生在珠光体钢一侧焊缝金属的熔合区，因而成为矛盾的焦点。大量的失效案例均证明了这一点。
    关于脆性过渡层问题，在前面已经提出了解决方向。为了提高高温下工作的焊接接头的服役寿命，一个可供选择的办法是选用一个膨胀系数同珠光体钢相近的奥氏体焊缝金属的化学成分。这样一来，碳的扩散问题仍出现在珠光体钢熔合区，而温差应力和变温疲劳损伤月转移到焊缝金属的另一边即奥氏体不锈钢焊缝金属熔合区一边。后者不存在特别显著的组织过渡层，更不存在脆性碳化物或纯铁素体层，其塑性十分良好，这样，焊接接头的高温寿命可大大延长。目前采用的叫w_Ni为60%的填充合金(焊丝或焊条)，其线胀系数就比较接近珠光体钢，而同18-8型不锈钢相差较大。看来这正是镍基焊接材料的优良性能所在。