从表3-5给出的奥氏体型不锈钢与碳钢的物理性能相比，具有下列特点：
1)奥氏体不锈钢比碳钢的电阻率约大5倍，因而，在相同的焊接电流下，奥氏体不锈钢的电阻热比碳钢大得多，这在接触电阻焊时是很重要的。
2）奥氏体不锈钢比碳钢的膨胀系数约大40%，且随温度的升高，线胀系数的差值也相应增大。这将使奥氏体型不锈钢比碳钢的焊接变形和残余应力大，也容易产生裂纹。
3）奥氏体不锈钢比碳钢的热导率小，约为碳钢的1/3，因而，奥氏体型不锈钢比碳钢的冷却速度要慢。
奥氏体不锈钢与碳钢的这些特点，必然会对其焊接性能产生影响。
（1）奥氏体不锈钢焊接结晶裂纹的产生 奥氏体不锈钢单相粗大的枝状结晶极有利于杂质的偏析，尤其在含有低熔点共晶元素较高时，容易在粗大枝状结晶间形成低熔点共晶体的液体薄膜，由于还存在较大的焊接拉应力，焊缝极易在高温时，沿低熔点共晶体的液态薄膜处开裂而形成结晶裂纹。一般来说，钢材的结晶温度区间越大，其结晶时的脆性温度区间也越大，就容易形成液态薄膜，易于形成结晶裂纹。铁基二元合金中一些元素对结晶温度区间的影响大体以下列顺序递减：S→B→C→P→Nb→Mn→Zr→Ti→Si→Al→Ni→Cr→Cu→Mo→V。其中Fe和S、B、C、P、Nb等二元合金中结晶温度区间很大，而Fe与Al、Ni、Cr、Cu、Mo、V等二元合金中结晶温度区间很小。应当指出，钢是一种化学成分很复杂的体系，各合金元素之间的相互影响也是很复杂的。比如Fe-Mn的结晶温度区间比Fe-Ni的大，含Mn高的钢形成结晶裂纹的倾向应该比Fe-Ni大。但是，由于Mn能够与S结合为MnS,却降低了形成结晶裂纹的倾向，而Ni能够与S、P结合形成低熔点共晶，使其结晶温度区间增大，其结晶时的脆性温度区间也增大，更容易形成液态薄膜，更易于形成结晶裂纹。
（2）预防结晶裂纹的主要措施
1）严格控制焊接缝中杂质的含量。严格控制焊接缝中杂质的含量，如S、P等，以减少低熔点共晶的存在，消除液态薄膜，是防止结晶裂纹发生的最重要的方法。
2）使焊缝金属得到双相组织
①使焊缝金属得到γ+δ的双相组织。对于含Ni量在w_Ni15%以下的奥氏体不锈钢使焊缝金属得到γ+δ的双相组织是防止结晶裂纹发生的有效措施，一般来说，奥氏体不锈钢焊缝金属含有3%的δ铁素体，就可有效地防止结晶裂纹的发生，见图3-7。在焊缝金属中加入少量的易形成铁素体的元素如硅、钛、钼、铌等，以形成γ+δ的双相组织，既可以减少晶间腐蚀的倾向，又可以切断粗大奥氏体的枝状结晶，细化晶粒，防止杂质的聚集和低熔点共晶层的形成，以降低形成结晶裂纹的敏感性。但是还必须考虑元素偏析所造成的低熔共晶层的形成，一般认为加Ti或Nb比较有效，尤以加Ti为最佳。
图3-8给出了P对18-8及25-20奥氏体不锈钢焊缝金属热裂倾向的影响。图3-7给出了18-8奥氏体不锈钢焊缝金属不同含P量防止结晶裂纹所需要的δ铁素体的含量。
从图3-8中可以看到，即使P含量不同，不同钢种焊缝金属的结晶裂纹倾向是不同的，这就是其他元素的作用。25-20钢焊缝金属的结晶裂纹之所以比18-8钢大，是由于前者比后者Ni含量高之故。
而从图3-9中可以看到，P含量不同，为了防止奥氏体不锈钢焊缝金属产生结晶裂纹就应该含有更多的δ铁素体。

因为，Si虽然可以促使δ铁素体的产生，可能对防止热裂纹的产生有利；但另一方面，Si又容易偏析而促进产生低熔点共晶，对防止热裂纹不利。因此，Si对奥氏体不锈钢产生结晶裂纹的影响，就是这两种影响的结果。图3-9给出了不同奥氏体不锈钢焊缝金属防止结晶裂纹所需要的Si含量与C或N含量之间的关系。从图3-9可以看到，奥氏体形成元素C和N，对防止结晶裂纹看来还是应当限制Si。事实证明，Ni含量越高，越要限制Si。而加入Nb虽然也可以得到γ+δ的双相组织，但是，一方面Nb易于产生偏析，使焊缝金属局部缺Nb而形成单相奥氏体不锈钢焊缝金属组织，仍可能在这个局部形成结晶裂纹；另一方面，Nb也可能形成低熔点共晶，形成液态薄膜，而促使结晶裂纹的发生。

②使焊缝金属得到γ+C₁（碳化物）或B₁(硼化物)的双相组织。采用在奥氏体不锈钢焊缝金属中加入δ铁素体形成元素得到γ+δ的双相组织来防止产生结晶裂纹是有条件的，对不同的奥氏体不锈钢，为防止产生结晶裂纹所需要的δ铁素体含量是不同的。随焊缝金属中Ni含量的增加，为防止产生结晶裂纹所需要的δ铁素体含量也增加。δ铁素体含量的过分增加，将改变奥氏体不锈钢焊缝金属的性能，这是不允许的。一般来说，当焊缝金属中的Ni含量增加w_Ni15%以上时，由于为防止产生结晶裂纹所需要的δ铁素体含量大，因而不适于采用γ+δ的双相组织，应采用γ+C₁（碳化物）或B₁(硼化物)的双相组织。为获得γ+C₁（碳化物）的双相组织，可适当提高焊缝金属的含C量，使其在液态焊缝金属的结晶中就形成稳定的一次碳化物。这种碳化物也有与δ铁素体相似的作用，即可以切断粗大奥氏体的枝状结晶，细化晶粒，防止杂质的聚集和低熔共晶层的形成，以降低形成结晶裂纹的敏感性。如14-18W2Nb奥氏体不锈耐热钢焊缝金属中，碳含量提高到w_C0.15%，Nb含量提高到w_Nb1.5%,使Nb=10C；并限制Si含量，使Nb/Si=4～8，就可以有效地防止产生结晶裂纹。
为了获得γ+B₁(硼化物)的双相组织，焊缝金属必须含有足够量的硼。由图1-22可知，B几乎不溶解于Fe和Ni,加入的B将发生偏析，与Fe和Ni形成低熔共晶，它们的熔点很低：Fe-B共晶为1149℃，Ni-B共晶为1140℃，含量只有万分之几质量分数的B时，就能够强烈地形成结晶裂纹。但是，当B含量增加时，易熔共晶增多，起到了“愈合作用”，又能细化一次结晶晶粒，可以有效地防止产生结晶裂纹。例如，25Cr-20Ni钢焊缝金属的P含量高达w_P0.07%,Si含量高达w_Si0.53%时，加入w_B0.3%的B，就消除了柱状晶，几乎变成了等轴晶，避免了产生结晶裂纹。又如14Cr-18Ni2WNb钢的焊缝金属中，Si含量w_Si0.3%～0.35%时，即产生结晶裂纹；而当焊缝金属中加入w_B0.32%～0.36%的B，而将Si含量高达w_Si0.56%时，也未产生结晶裂纹。同样对于25Cr-20Ni2Si钢，Si含量高达w_Si2.5%～3.0%，但在钢中加入0.4%～0.7%的B时，也不会产生结晶裂纹。这些数据说明了增加B含量对奥氏体不锈钢焊缝金属防止产生结晶裂纹的有利作用。但是，B含量不能超过w_B0.8%～1.0%,否则，将严重降低焊缝金属的韧性，还可能导致产生冷裂纹。
对于Ni含量达到w_Ni15%以上的单相稳定奥氏体不锈钢焊缝金属，不允许采用双相组织时，为了防止产生结晶裂纹，只能在严格控制有害杂质的前提下，进行合理的合金化。实践证明，对于单相稳定奥氏体不锈钢，适当提高奥氏体形成元素Mn、C、N的含量，可以防止产生结晶裂纹。对25Cr-20Ni钢，焊缝金属的Mn含量提高达w_Mn4.0%～6.0%时，有最好的防止产生结晶裂纹的能力。但Mn含量提高到w_Mn7.0%以上时，产生结晶裂纹的敏感性又提高，见表3-11。


从图3-10也可以看出Mn与C的共同的有利作用。但是，有Cu存在时，不能提高Mn含量，Cu与Mn共存将增大偏析而增大产生结晶裂纹的危险。
从图3-9也可以看出C和N能抑制Si的有害作用。
必须指出，上述讲到的现象是有条件的，即Mn的有利作用和Si的有害作用是在Ni含量较高（比如在w­_Ni15%以上）的单相奥氏体不锈钢得到的。若是Ni含量较低的γ+δ的双相组织时，就不是这样。因为Mn是奥氏体形成元素，当Mn含量的增加，不至于改变γ+δ的双相组织时，由于Mn的加入可以有效地控制S的有害作用，因而可防止产生结晶裂纹。Si是铁素体形成元素，在γ+δ的双相组织中，也有利于防止产生结晶裂纹。所以，在不同条件下，它们的作用是不同的。
表3-12给出了一些常见合金元素在不同奥氏体不锈钢焊缝金属中对产生结晶裂纹倾向的影响。


3）焊接条件的影响。焊接条件对奥氏体不锈钢焊缝金属的结晶裂纹倾向也有明显的影响。
如图3-10所示，随焊接电流的增大，结晶裂纹倾向也明显增大。从图中还可看到，奥氏体不锈钢中的C含量提高可以用更大的焊接电流。