異種鋼焊接時，通常可能出現下列形式的裂紋。

1. 近縫區裂紋

  大多數發生在與具有淬火傾向的高合金馬氏體鋼或一般低、中合金的珠光體鋼焊接時。近縫區裂紋形態為與熔合線平行并與熔合線略有一點距離處所出現的裂紋。

  異種鋼焊接接頭熔合區的裂紋與該部位的成分不均勻性和組織不均勻性有直接關系。從微觀上看，這里存在著由一種材料A過渡到另一種材料B（或D）的所有中間成分合金。在母材金屬A、B能形成連續無限互熔的場合下（此時焊縫成分D必屬于A、B的二元固溶體），這些中間成分也都屬于性能良好的固溶合金，通常不會形成裂紋。若母材金屬A（或B）、D兩種成分構成復雜的相圖，其中存在著導致裂紋的硬脆化合物中間相，或有可能產生易淬火硬化的合金，則在此有萌生裂紋的可能。不過，若采用良好的工藝措施，使得由焊縫D到母材金屬A（或B）之間的熔合區過渡層比較薄，特別是其中的不均勻攪拌層很薄時，這種有害組成相的幾何尺寸極小或甚至根本不能形成，其危害性就能大大降低甚至消除。上述分析沒有考慮母材金屬A（或B）與D之間線脹系數、彈性模量等方面的差異。若這種差異很大，即使過渡層很薄，出現的溫度差應力梯度也很大，不連續應力狀態嚴重，這也有可能導致焊后冷卻過程中出現應力裂紋。

  近縫區有可能形成冷裂紋，這是因為在近縫區形成硬脆的馬氏體組織所致，它的比容增大造成組織應力加大，導致近縫區出現微裂紋，在焊接應力作用下，微裂紋擴展為宏觀裂紋；或者是在淬火鋼焊縫的近縫區，由于氫從焊縫金屬中擴散到近縫區并使之飽和，產生較大的內應力，增加了近縫區脆性而發生氫致裂紋。例如鐵素體不銹鋼-珠光體鋼的焊接接頭，若焊縫金屬為穩定的純鐵素體組織，由于鐵素體溶解氫的能力比奧氏體小的多，在溶入高溫熔池中的氫，絕大部分將流向Ac3溫度以上的珠光體鋼焊縫一側的熱影響區金屬中，冷卻過程中就有可能使氫來不及從淬火區金屬中析出，形成高度過飽和，從而增大其發生氫致裂紋的可能性。

  在異種鋼焊接時，還可能由于熔化金屬中的低熔成分向鄰近的固態金屬晶界滲透，形成低熔液態金屬層，從而導致裂紋。例如，用黃銅焊絲釬焊結構鋼接頭或者鋼-銅接頭時，特別是氣焊的條件下，如果高溫停留時間過長，有可能由于黃銅沿著鋼的奧氏體晶界往母材金屬深處滲透，導致母材金屬的晶界產生裂紋，可以將其稱為滲透裂紋。還例如，在焊接碳鋼-奧氏體不銹鋼接頭時，碳鋼坡口部位母材中的低熔點夾雜物被吸入奧氏體不銹鋼的近縫區，而引起近縫區中出現晶間熱裂紋。

2. 焊縫金屬中的熱裂紋

  為了使焊接接頭具有良好的塑性，一般希望焊縫金屬為奧氏體組織，而此時恰恰最易出現焊縫中心裂紋。其形成機理與奧氏體不銹鋼焊接形成熱裂紋一樣：在焊縫尚未完全結晶之前，熔池中存在低熔點液膜，在結晶過程中，熔池收縮焊縫受拉，低熔點液態薄膜被破壞又得不到補充，就形成結晶裂紋。根據形成裂紋的機理，按照焊接冶金學基本規律進行分析，設計出防止形成熱裂紋的焊縫金屬化學成分，可以通過研制或選擇焊接材料來進行大幅度調控，來避免焊縫熱裂紋的形成；也可以依據相同或類似成功的工程實例來選擇焊接材料。

3. 焊接接頭中殘余應力引起的裂紋

  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。