當進行碳鋼管和不銹鋼管焊接時，由于異種金屬在顯微組織，化學成分、物理性能等方面存在較大差異，難以同時顧及兩種材料的焊接性，因此焊接過程中存在更為復雜的問題，主要包括以下幾點：
（1）物理性能差異
在碳鋼管/不銹鋼管異種金屬焊接過程中，熱導率、比熱容的差異是制約焊接接頭性能的重要因素。一般來說，不銹鋼管的熱導率約為碳鋼管的1/3，二者熱導率的差異容易使焊接過程中熔化不同步。線膨脹系數的差異同樣對焊接接頭性能有舉足輕重的影響，在冷卻過程中，由于焊縫兩側的收縮量不同，易于造成焊縫或HAZ產生裂紋。另外，由于碳鋼管和不銹鋼管在電磁性上存在差異，使焊接電弧產生不穩定現象，焊后會產生很大的熱應力，降低焊接接頭性能。
（2）碳遷移與焊縫稀釋現象
對于碳鋼管/不銹鋼管異種金屬焊接，通常采用不銹鋼管焊材為填充材料，意味著焊縫區的Cr、Ni含量較高，此時，在碳鋼管焊縫連接界面存在較大的碳濃度差，在濃度差驅動力下碳元素將會向熔合線遷移，并在此處形成脫碳層和增碳層。一般來說，增碳層的厚度不會太大，主要位于熔合區的馬氏體層中，因為碳元素在a-Fe中的擴散能力比在p-Fe中大很多，碳元素難以跨過奧氏體/類馬氏體界面作長程擴散，。此外，母材向焊縫熔解并稀釋焊縫金屬，將會極大程度降低熔合線附近Cr元素濃度，降低抗腐蝕性能同時增加裂紋產生傾向。
（3）熔合區脆硬層
由于焊接過程中存在明顯的元素遷移現象，焊縫中部與靠近熔合線處焊縫邊緣在化學成分上存在較大差異。熔合線附近的液態金屬平均溫度較中部焊縫低，電磁攪拌能力弱，金屬流動性差，易于在此處形成組織、成分不均勻區域。文獻表明，熔合線附近的焊縫極易產生脆硬馬氏體，使焊縫的塑性和韌性顯著降低，甚至導致熔合區的破壞。
對于碳鋼管/不銹鋼管異種金屬焊接，一般從焊接材料的合理選擇、科學的坡口設計、焊接工藝優化（應采用小電流、高電壓、快速焊，焊前進行預熱）、熟悉焊接操作、注重焊后缺陷檢測等方面對接頭質量進行控制。目前，焊接方法主要集中于手工電弧焊、MIG焊、TIG焊、激光焊等，將不可避免產生上述焊接過程中存在的問題。
