异种钢焊接时，通常可能出现下列形式的裂纹。
1. 近缝区裂纹
大多数发生在与具有淬火倾向的高合金马氏体钢或一般低、中合金的珠光体钢焊接时。近缝区裂纹形态为与熔合线平行并与熔合线略有一点距离处所出现的裂纹。
异种钢焊接接头熔合区的裂纹与该部位的成分不均匀性和组织不均匀性有直接关系。从微观上看，这里存在着由一种材料A过渡到另一种材料B（或D）的所有中间成分合金。在母材金属A、B能形成连续无限互熔的场合下（此时焊缝成分D必属于A、B的二元固溶体），这些中间成分也都属于性能良好的固溶合金，通常不会形成裂纹。若母材金属A（或B）、D两种成分构成复杂的相图，其中存在着导致裂纹的硬脆化合物中间相，或有可能产生易淬火硬化的合金，则在此有萌生裂纹的可能。不过，若采用良好的工艺措施，使得由焊缝D到母材金属A（或B）之间的熔合区过渡层比较薄，特别是其中的不均匀搅拌层很薄时，这种有害组成相的几何尺寸极小或甚至根本不能形成，其危害性就能大大降低甚至消除。上述分析没有考虑母材金属A（或B）与D之间线胀系数、弹性模量等方面的差异。若这种差异很大，即使过渡层很薄，出现的温度差应力梯度也很大，不连续应力状态严重，这也有可能导致焊后冷却过程中出现应力裂纹。
近缝区有可能形成冷裂纹，这是因为在近缝区形成硬脆的马氏体组织所致，它的比容增大造成组织应力加大，导致近缝区出现微裂纹，在焊接应力作用下，微裂纹扩展为宏观裂纹；或者是在淬火钢焊缝的近缝区，由于氢从焊缝金属中扩散到近缝区并使之饱和，产生较大的内应力，增加了近缝区脆性而发生氢致裂纹。例如铁素体不锈钢-珠光体钢的焊接接头，若焊缝金属为稳定的纯铁素体组织，由于铁素体溶解氢的能力比奥氏体小的多，在溶入高温熔池中的氢，绝大部分将流向Ac3温度以上的珠光体钢焊缝一侧的热影响区金属中，冷却过程中就有可能使氢来不及从淬火区金属中析出，形成高度过饱和，从而增大其发生氢致裂纹的可能性。
在异种钢焊接时，还可能由于熔化金属中的低熔成分向邻近的固态金属晶界渗透，形成低熔液态金属层，从而导致裂纹。例如，用黄铜焊丝钎焊结构钢接头或者钢-铜接头时，特别是气焊的条件下，如果高温停留时间过长，有可能由于黄铜沿着钢的奥氏体晶界往母材金属深处渗透，导致母材金属的晶界产生裂纹，可以将其称为渗透裂纹。还例如，在焊接碳钢-奥氏体不锈钢接头时，碳钢坡口部位母材中的低熔点夹杂物被吸入奥氏体不锈钢的近缝区，而引起近缝区中出现晶间热裂纹。
2. 焊缝金属中的热裂纹
为了使焊接接头具有良好的塑性，一般希望焊缝金属为奥氏体组织，而此时恰恰最易出现焊缝中心裂纹。其形成机理与奥氏体不锈钢焊接形成热裂纹一样：在焊缝尚未完全结晶之前，熔池中存在低熔点液膜，在结晶过程中，熔池收缩焊缝受拉，低熔点液态薄膜被破坏又得不到补充，就形成结晶裂纹。根据形成裂纹的机理，按照焊接冶金学基本规律进行分析，设计出防止形成热裂纹的焊缝金属化学成分，可以通过研制或选择焊接材料来进行大幅度调控，来避免焊缝热裂纹的形成；也可以依据相同或类似成功的工程实例来选择焊接材料。
3. 焊接接头中残余应力引起的裂纹
异种钢焊接时由于两种母材金属热物理性能不同，在不同材料的各个部分，焊接温度场分布不对称，也可能造成的裂纹。例如，珠光体钢和奥氏体型不锈钢在20～600℃温度范围内线胀系数为（13.5～14.5）×10-6／℃和（16.5～18.5）×10-6／℃，焊后焊接接头必然会出现较大的残余应力，在奥氏体焊缝一侧承受拉应力，而在珠光体钢焊缝一侧承受压应力，即使通过焊后热处理也不能改变其应力分布的特征，仅仅会使残余应力重新分布。如果上述异种钢焊接接头在高温下运行还会产生很大的热应力，尤其是在周期性加热和冷却的工作条件下服役，焊接接头又要承受严重的热交变应力，会在珠光体钢一侧的熔合区中产生热疲劳裂纹，并沿脱碳层扩散，导致焊接接头在短期内破坏。
