馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏體不(bu)銹鋼和低碳鉻－鎳－鉬系（超級）馬氏體不銹鋼。由于它們的合金系統不同，其微觀組織及其性能有較大的差異。
一(yi)、鉻(ge)系馬氏體不銹鋼的焊接(jie)性
鉻系馬氏體不銹鋼有 1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種，這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐腐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素，為了保持馬氏體組織，較高的鉻需要較多的碳含量，以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏體不銹鋼在臨界溫度（AC3)以上是面心立方的奧氏體組織，在快速冷卻到臨界溫度以下時，奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化，產生應力，從而提高了硬度和降低了塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要，因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時，熔池因吸收氫的作用，剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期，氫將引起焊縫和熔合區的延遲（冷）裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比，馬氏體不銹鋼中氫的擴散速度緩慢，約為碳鋼的1/10~1/25。延遲裂紋在焊后5天之內仍應注意，有可能發生開裂。
鉻系馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)隨著(zhu)(zhu)碳(tan)(tan)含量(liang)的增加(jia)，焊接接頭(tou)的冷裂(lie)(lie)紋傾(qing)向加(jia)大(da)。所以(yi)用來制造焊接結構的多數是(shi)1Cr13、2Cr13等馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)，含碳(tan)(tan)量(liang)更高(gao)的3Cr13、4Cr13等冷裂(lie)(lie)紋傾(qing)向更強，一般不能(neng)焊接。已(yi)知Cr13型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)中隨碳(tan)(tan)+氮(dan)含量(liang)的增加(jia)，硬化加(jia)強，裂(lie)(lie)紋傾(qing)向加(jia)劇。可見降低碳(tan)(tan)+氮(dan)可以(yi)顯著(zhu)(zhu)改善Cr13型(xing)馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)的焊接延遲裂(lie)(lie)紋的敏感(gan)性(xing)。
1Cr13馬氏體(ti)不銹鋼(gang)，實際上(shang)是(shi)半馬氏體(ti)組織(zhi)，在焊接熱(re)影響區近縫(feng)區會(hui)形成粗大鐵素體(ti)及沿晶界析(xi)出的(de)碳、氮(dan)化合物，塑性(xing)(xing)、韌(ren)(ren)性(xing)(xing)顯著(zhu)降低(di)。因此(ci)在采(cai)用同質(zhi)焊材時，焊材中應(ying)添加鈮、鈦、鋁(lv)等合金元素，可(ke)細化晶粒，提(ti)高焊縫(feng)金屬的(de)塑性(xing)(xing)、韌(ren)(ren)性(xing)(xing)，防止裂(lie)紋的(de)產生。
二、鉻系馬氏體不銹(xiu)鋼的焊接方法(fa)及(ji)焊接材料
熔化焊的各種方法均可用來焊接鉻系馬氏體不銹鋼，但最常用的方法是手工焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。當采用手工焊條電弧焊時應盡可能采用低氫、超低氫焊條，焊前焊條要經過300℃~350℃的高溫烘烤以減少擴散氫的含量，降低冷裂紋的敏感性。鎢極氬弧焊（TIG)主要使用于薄壁構件和管道焊件，以及重要部件的打底焊。TIG焊的特點是焊接質量高，焊縫成型美觀，可單面焊雙面成型，保證鋼管內焊縫的成型質量。焊接時為防止背面氧化，打底焊通常采取氬氣背面保護的措施。Ar+CO2或Ar+O2的富氬混合氣體保護焊也常用于焊接馬氏體不銹鋼，具有焊接效率高、焊縫質量較好以及焊縫金屬具有較高抗氫致（冷）裂紋的特點。表2-6是已標準化的Cr13型馬氏體及低碳鉻－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼常用焊材和焊接方法。
鉻系(xi)馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)，因焊(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)較(jiao)差，采(cai)(cai)用(yong)(yong)與(yu)母材(cai)(cai)成(cheng)分(fen)(fen)相同(tong)的(de)(de)焊(han)(han)材(cai)(cai)時，通常(chang)均應(ying)(ying)采(cai)(cai)取焊(han)(han)前預(yu)熱(re)(re)，焊(han)(han)后(hou)熱(re)(re)處理。但當焊(han)(han)件(jian)的(de)(de)拘束度(du)大，且(qie)難以進行預(yu)熱(re)(re)和焊(han)(han)后(hou)熱(re)(re)處理時，也(ye)可以采(cai)(cai)用(yong)(yong)奧氏(shi)體(ti)(ti)型焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)(cai)料（表2-6),以提高焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)塑性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)，防止裂紋的(de)(de)發生。但奧氏(shi)體(ti)(ti)或以奧氏(shi)體(ti)(ti)為主(zhu)的(de)(de)焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)強度(du)要(yao)(yao)低(di)(di)于馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)母材(cai)(cai)，而且(qie)由于焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)化學成(cheng)分(fen)(fen)和顯(xian)微組(zu)織與(yu)母材(cai)(cai)差別(bie)較(jiao)大，焊(han)(han)接(jie)(jie)殘(can)余應(ying)(ying)力較(jiao)大，對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)能(neng)產生不(bu)利(li)影響，特別(bie)是對(dui)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)疲勞蠕變(bian)性(xing)(xing)能(neng)和應(ying)(ying)力腐蝕(shi)破裂不(bu)利(li)。因此，采(cai)(cai)用(yong)(yong)奧氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)材(cai)(cai)時，應(ying)(ying)根據使用(yong)(yong)條(tiao)件(jian)嚴格選(xuan)擇，并要(yao)(yao)求(qiu)進行工藝評(ping)定。有時還可采(cai)(cai)用(yong)(yong)鎳基合金(jin)(jin)焊(han)(han)材(cai)(cai)，使焊(han)(han)縫的(de)(de)膨(peng)脹系(xi)數(shu)與(yu)母材(cai)(cai)接(jie)(jie)近，盡量降低(di)(di)焊(han)(han)接(jie)(jie)殘(can)余應(ying)(ying)力和高溫熱(re)(re)應(ying)(ying)力。
由于(yu)馬氏(shi)體不銹鋼(gang)焊接性較差，焊接馬氏(shi)體不銹鋼(gang)時，不論用手工電弧焊、藥芯焊絲半自動焊接或(huo)自動焊，還(huan)是用氣體保護(hu)焊（TIG或(huo)MIG)、自動埋弧焊，都必須預(yu)熱(re)，保持層(ceng)間溫(wen)度(du)，并(bing)進行焊后熱(re)處理(li)。預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)一(yi)般為200℃~300℃.雖然(ran)馬氏(shi)體轉(zhuan)變溫(wen)度(du)甚高，但并(bing)不推薦采(cai)用高于(yu)300℃的預(yu)熱(re)與層(ceng)間溫(wen)度(du)。鋼(gang)中(zhong)的含碳量仍(reng)然(ran)是一(yi)個主要因素(su)，由它來(lai)選擇預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)，當然(ran)還(huan)與工件(jian)厚度(du)有關。一(yi)旦(dan)要采(cai)取焊后熱(re)處理(li)措(cuo)施，必須全面考慮冶金因素(su)的利弊。
藥芯(xin)焊絲(si)與埋弧(hu)焊、氣體(ti)保(bao)護焊（包(bao)括熔(rong)化與非(fei)熔(rong)化極）焊絲(si)的熔(rong)敷金(jin)屬(shu)、化學成分與手工電(dian)弧(hu)焊焊條僅在(zai)硅(gui)、銅、錳(meng)含(han)量上有些區別，其他(ta)基本一(yi)樣。
馬氏體不銹(xiu)鋼焊(han)后(hou)(hou)熱處(chu)理的(de)(de)作用有(you)(you)(you)二：一是通(tong)過退(tui)火(huo)降低焊(han)縫金屬與熱影(ying)響區的(de)(de)硬度，以(yi)改善韌性；二是降低焊(han)接(jie)殘余應(ying)力。通(tong)常對這類鋼的(de)(de)焊(han)后(hou)(hou)熱處(chu)理采用亞(ya)臨(lin)界退(tui)火(huo)及完(wan)全(quan)退(tui)火(huo)。完(wan)全(quan)退(tui)火(huo)適(shi)(shi)用于(yu)把多相組(zu)成(cheng)的(de)(de)熱影(ying)響區轉化(hua)為含鐵素體的(de)(de)組(zu)織。完(wan)全(quan)退(tui)火(huo)需有(you)(you)(you)適(shi)(shi)當的(de)(de)過程(cheng)控制，只有(you)(you)(you)在要求取(qu)得最為軟化(hua)的(de)(de)條件下才(cai)采用，因為它(ta)有(you)(you)(you)形成(cheng)粗大碳化(hua)物的(de)(de)副作用。
電(dian)阻點焊(han)、閃光焊(han)、電(dian)子束焊(han)以(yi)及高頻電(dian)阻焊(han)皆可用(yong)于馬氏體不(bu)銹鋼的焊(han)接，注意事項(xiang)同(tong)(tong)上面電(dian)弧焊(han)中所(suo)述相同(tong)(tong)。
三、低(di)碳(tan)鉻(ge)－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼的(de)焊接
在鉻(ge)系馬氏體(ti)不銹鋼(gang)中加入鎳、鉬(mu)，降(jiang)低碳含量，就成(cheng)為低碳鉻(ge)－鎳－鉬(mu)馬氏體(ti)不銹鋼(gang)。這種鋼(gang)在不同(tong)溫(wen)度(du)下產生不同(tong)數(shu)量的(de)逆(ni)變奧氏體(ti)，但均保持鉻(ge)系馬氏體(ti)不銹鋼(gang)的(de)強度(du)和硬度(du)，同(tong)時又(you)提高(gao)了鋼(gang)的(de)韌性，特別(bie)是其焊接性能得到根本的(de)改善。
低(di)(di)碳(tan)鉻－鎳(nie)－鉬系馬氏體不銹(xiu)鋼，通常采用(yong)同質焊(han)接材料(liao)焊(han)接，見表2-6。焊(han)前一(yi)般(ban)不需要預(yu)熱(re)或只需低(di)(di)溫（150℃)預(yu)熱(re)，焊(han)后需熱(re)處理(li)（600℃,2h)來保證(zheng)焊(han)縫(feng)和(he)熱(re)影(ying)響(xiang)區逆變奧氏體，恢復其韌性(xing)。由(you)于加熱(re)對含鎳(nie)（Ni)、鉬（Mo)的(de)低(di)(di)碳(tan)馬氏體鋼的(de)塑性(xing)、韌性(xing)及(ji)淬硬傾(qing)向(xiang)的(de)影(ying)響(xiang)不太(tai)顯(xian)著，因(yin)此(ci)其抗裂性(xing)能也(ye)比較好(hao)。
綜上所述，鉻(ge)系馬氏體不銹鋼在(zai)降(jiang)碳,增加鎳、鉬合(he)金元(yuan)素(su)以后，在(zai)回火(huo)狀態下，鋼中產生一(yi)定的(de)逆(ni)(ni)變奧氏體相，焊(han)接(jie)加熱時(shi)的(de)晶粒長大(da)趨勢受到(dao)抑制，降(jiang)低了淬硬傾向，改(gai)善(shan)了塑(su)、韌性(xing)。同時(shi)，由(you)于逆(ni)(ni)變奧氏體的(de)存(cun)在(zai)，提高了吸收氫的(de)能力，降(jiang)低了氫的(de)擴散作用，使焊(han)接(jie)冷裂紋的(de)敏感(gan)性(xing)大(da)大(da)降(jiang)低。這種(zhong)鋼的(de)另一(yi)特點是可(ke)以通過焊(han)后熱處理恢(hui)復(fu)逆(ni)(ni)變奧氏體量，進一(yi)步(bu)改(gai)善(shan)焊(han)接(jie)頭(tou)的(de)性(xing)能，因(yin)而在(zai)大(da)型焊(han)接(jie)結構(gou)如(ru)水(shui)電(dian)、火(huo)電(dian)、核電(dian)等工程(cheng)和壓力容(rong)器中有(you)廣闊的(de)應(ying)用前(qian)景(jing)。
這類鋼各種厚(hou)度的板(ban)材均可焊(han)接，即使特厚(hou)板(ban)用電渣(zha)焊(han)，也可以不預熱和焊(han)后不需立即處(chu)理。
