高温铸造炉管的工作温度较高，材料常期在高温条件下工作会发生一系列化学成分和组织上的变化，可能使结构发生损坏，在焊接时应该考虑这些因素，使之能够弥补这种缺憾，至少不要加重这种缺憾。
    （1）σ相析出引起裂纹众所周知，一个炉膛中的温度不可能完全均匀一致，而且炉管
中工作介质流体的入口、出口温度不大相同，入口温度低，出口温度高。因而炉管在不同位置上的温度也不同，其内外壁也存在着温差。由于炉管各部位的温度差别很大，除了存在复杂的热应力外，其炉管各段的性能变化也并不完全一致。所以在650～900℃温度区的HK-40钢的炉管中可能析出σ相。
    通常含碳量较高的合金，σ相析出的倾向较小，因为析出铬的碳化物会导致σ相所需有效含铬量不足。因此，有人认为高碳HK-40炉管不会有σ相析出。但是，HK-40钢的σ相析出倾向，会受到合金元素十分复杂的影响：其中即含有抑制σ相析出的奥氏体形成元素镍、碳、氮等，也含有能促使σ相析出的铁素体形成元素铬、钼、硅等；同时，铸造炉管还存在化学成分的不均匀性，因此，HK-40炉管，在650～900℃温度区间长期工作都会有局部σ相析出。另外，高温服役后焊缝金属中σ相析出的数量也多于炉管本体，因为同样化学成分的焊缝金属比母材均匀度差，局部有利于σ相析出。σ相在室温下和中温区很脆，而其硬度(强度)又较碳化物低，因而往往导致钢材塑性和韧性下降，其本身则成为低、中温的起裂点。通常升、降温阶段析出的微量σ相，尤其是细小而分散的针状σ相(通常生成于较低温度段)对炉管和焊接接头的抗拉强度和冲击性能影响不明显，其材料性能基本上与无σ相的炉管相同。但含σ相较多，尤其是存在大型块状σ相(通常出现于800℃左右温度和再稍高一点的温度)的炉管母材和焊接接头的蠕变断裂强度可能大大低于不含σ相的炉管。除了由于在中、低温阶段已萌生裂纹之外，还因为σ相同奥氏体之间的相界结合强度比碳化物同奥氏体之间的结合强度低，易于萌生蠕变孔洞。为了防止炉膛中各个温度区的焊缝在长期服役中σ相析出过多，并由此导致蠕变断裂强度降低过快，必须从焊缝化学成分及其均匀性方面入手，来保证焊缝金属的σ相倾向较低才行。
    HP-b合金钢中Ni含量比HK-0合金钢高的多，通常不存在σ相脆化问题。
    （2）蠕变裂纹符合或接近正常设计长寿命的(例如10⁵h)蠕变断裂，多半是宏观脆性所致。而由高温所导致的早期或短期的异常蠕变断裂，从宏观上看，炉管本体或焊接接头裂纹损坏区有明显的蠕胀。从显微组织上看，可发现炉管金属中碳化物比无裂纹区(即使服役时间更长得多)的炉管金属的碳化物粗大且数量少；碳化物与基体之间的界面处存在有大量位错，削弱了它们之间的变形能力，在高温服役的长期作用下形成空隙，进而空隙并合而形成裂纹。焊接金属组织变化与炉管本体相同。试验表明，其裂纹附近材料的蠕变断裂强度，不仅低于铸态炉管蠕变断裂强度的下限，而且也低于在最高温度下很长时间服役炉管的强度。
    服役温度正常，仅仅由于过载导致的提前蠕变断裂，表现为蠕胀特别明显而组织恶化并不严重。如果是焊缝成分或组织欠佳，或存在焊接缺陷导致前期蠕变断裂，则蠕变主要发生于焊缝金属(通常这种局部蠕变不会十分明显)，组织恶化主要表现在焊缝和热影响区的过热区。
    （3）渗碳引起裂纹炉管长期在高温裂解等条件下服役，内壁金属通常接触含碳介质，因此容易渗碳。渗碳层的碳化物比正常组织数量增多，形态为粗大化或呈块状。由于渗碳过程中产生体积膨胀，渗碳层承受压应力，必然使其临近的未渗碳区承担拉应力。又由于渗碳层金属的线胀系数小于未渗碳层，在加热和冷却过程中，在渗碳层和未渗碳层以及此二层的交界处会产生变动很大的、甚至是拉压交替的应力应变过程，最后难免导致裂纹，使炉管损坏。裂纹的起始点可有三种情况：其一是在渗碳区段的炉管的外壁层。这种在未渗碳层中形成的裂纹，就是由于渗碳层的体积增大，使未渗碳层承受拉应力所致。随着渗碳层深度的加厚，这种拉应力不断增大。在应力的不断增大的作用下，未渗碳层中会发生蠕变变形，最后在未渗碳层面出现裂纹，而损坏炉管。其二是在渗碳层与未渗碳层的交界区。即拉应力层向压应力层过渡的区域，也是应力梯度很大的区域。裂纹多半与温度波动所致的交变应力有关。其三是发生在渗碳区段的炉管内壁层。其裂纹主要在炉管降温过程中发生的，尤其是降温速率较大的条件下，将脆性的碳化物层拉断。通常，这种渗碳破坏都不属于由焊接而引起的炉管失效。
    一般来说渗碳层较薄(例如0.8mm)的旧炉管，可以进行焊接，但事先必须将待焊处的炉管段内壁的渗碳层彻底清除干净。渗碳层较厚(例如1～2mm)或严重受损的旧炉管，尤其是氧化又较为严重的炉管，很难焊接，主要困难在于热影响区会产生裂纹。而这种裂纹属于高温低塑性裂纹，产生于350～800℃温度区间。因为焊后冷却时在拉应力的作用下；会在渗碳层粗大奥氏体晶粒的少量晶界上起裂并沿晶扩展。焊接裂纹断口主要以沿晶断裂为主，并伴有部分解理断裂，这是主要的脆性断裂。由此可见，如何提高这种老化材料的塑性变形能力是解决其焊接性的关键所在。
    （4）热疲劳引起裂纹在某些特殊条件下，例如局部高温区保温防雨不良，反复遭受到风吹雨打，金属中会产生复杂的反复热应力应变，很有可能引起炉管内表面出现细微的网络状裂纹。这些裂纹整齐地向中心伸展，在裂纹周围还可能布满了氧化物等腐蚀产物，即表现出热腐蚀疲劳的特征。这些都将使炉管的服役寿命大大缩短。
    （5）应力腐蚀引起裂纹铸造耐热不锈钢炉管，也有出现应力腐蚀失效的可能。这种情况大多发生在炉管的低温段，例如伸出于炉墙之外的工艺气入口段。装配应力和焊接的残余应力是其应力来源；而热工作介质中所含的蒸汽冷凝结露，导致微量有害杂质(例如Clˉ、硫化物等)在其中浓聚，则意外地构成了腐蚀条件。
例如某30万t／年合成氨大化肥的制氢转化炉，采用了HK-40炉管，其入口处与法兰同炉管顶端相连。该处大法兰旁的HK-40炉管曾大量产生裂纹而导致泄漏，研究表明，这种裂纹多由应力腐蚀所引起。因为热工艺气(含蒸汽较多)在进入温度较低的炉管顶端时难免会发生结露，于是有H₂S或其他含硫有机物以及Clˉ离子就在此处聚集，形成较高的浓度。法兰设计不良，导致很大的装配应力是造成此次炉管失效事故的根本原因。另外，在法兰附近焊接接头的熔合线和热影响区过热区附近，由于其化学成分和组织的差异而造成电极位的不同，构成为腐蚀微电池，加之炉管存在温差应力和较大的焊接残余应力，导致了应力腐蚀裂纹。因此，减低和消除焊接残余应力就是有效降低应力腐蚀裂纹的措施。不可认为炉管在高温下运行会自行消除应力，而忽视采取去除焊接残余应力的必要措施。