馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏體不銹(xiu)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、鉻系(xi)馬(ma)氏體不(bu)銹(xiu)鋼的焊(han)接性
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(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)隨著碳含(han)量(liang)的(de)增加，焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)冷(leng)裂紋傾向加大。所以(yi)用來制造焊(han)接(jie)結構的(de)多數是1Cr13、2Cr13等馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)，含(han)碳量(liang)更高的(de)3Cr13、4Cr13等冷(leng)裂紋傾向更強，一般不(bu)(bu)能焊(han)接(jie)。已知(zhi)Cr13型不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中隨碳+氮含(han)量(liang)的(de)增加，硬化加強，裂紋傾向加劇。可(ke)見降(jiang)低碳+氮可(ke)以(yi)顯(xian)著改善Cr13型馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)接(jie)延(yan)遲裂紋的(de)敏感性。
1Cr13馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼，實際上是半馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織，在焊(han)接(jie)熱影響區近縫區會形成粗大鐵素體(ti)(ti)及沿晶界析(xi)出的碳、氮化合物，塑(su)性(xing)、韌(ren)(ren)性(xing)顯著降低。因(yin)此在采用同質焊(han)材時，焊(han)材中(zhong)應添加(jia)鈮、鈦、鋁等合金(jin)元素，可細化晶粒，提(ti)高焊(han)縫金(jin)屬的塑(su)性(xing)、韌(ren)(ren)性(xing)，防止裂紋的產生。
二(er)、鉻系(xi)馬氏(shi)體不銹鋼的焊(han)接方法及焊(han)接材料(liao)
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)(xi)馬氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼，因焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)較差(cha)，采(cai)用(yong)(yong)與母材(cai)(cai)成分(fen)相同的(de)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)時，通常均應采(cai)取焊(han)(han)(han)前預熱(re)，焊(han)(han)(han)后熱(re)處(chu)理(li)。但當焊(han)(han)(han)件(jian)的(de)拘束度大，且(qie)難以(yi)(yi)進(jin)行預熱(re)和(he)焊(han)(han)(han)后熱(re)處(chu)理(li)時，也可以(yi)(yi)采(cai)用(yong)(yong)奧氏體(ti)(ti)型焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料（表2-6),以(yi)(yi)提高焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)塑性(xing)(xing)和(he)韌(ren)性(xing)(xing)，防止裂紋的(de)發生。但奧氏體(ti)(ti)或以(yi)(yi)奧氏體(ti)(ti)為主(zhu)的(de)焊(han)(han)(han)縫金屬強度要(yao)(yao)低于馬氏體(ti)(ti)母材(cai)(cai)，而且(qie)由于焊(han)(han)(han)縫金屬的(de)化學成分(fen)和(he)顯微組織與母材(cai)(cai)差(cha)別較大，焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應力(li)較大，對焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)使用(yong)(yong)性(xing)(xing)能產(chan)生不利影響，特別是對接(jie)頭的(de)疲(pi)勞蠕變(bian)性(xing)(xing)能和(he)應力(li)腐蝕破裂不利。因此(ci)，采(cai)用(yong)(yong)奧氏體(ti)(ti)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)時，應根(gen)據(ju)使用(yong)(yong)條件(jian)嚴格選(xuan)擇，并要(yao)(yao)求進(jin)行工藝(yi)評定。有時還可采(cai)用(yong)(yong)鎳基合金焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)，使焊(han)(han)(han)縫的(de)膨(peng)脹系(xi)(xi)數與母材(cai)(cai)接(jie)近，盡量(liang)降低焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應力(li)和(he)高溫熱(re)應力(li)。
由于馬(ma)(ma)氏體(ti)不銹鋼焊(han)(han)(han)(han)接性較(jiao)差，焊(han)(han)(han)(han)接馬(ma)(ma)氏體(ti)不銹鋼時，不論用手工電弧焊(han)(han)(han)(han)、藥芯焊(han)(han)(han)(han)絲半(ban)自動(dong)焊(han)(han)(han)(han)接或自動(dong)焊(han)(han)(han)(han)，還是(shi)用氣體(ti)保(bao)護焊(han)(han)(han)(han)（TIG或MIG)、自動(dong)埋(mai)弧焊(han)(han)(han)(han)，都必須預(yu)(yu)熱(re)(re)，保(bao)持層間(jian)溫度(du)(du)(du)，并進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)后熱(re)(re)處理(li)。預(yu)(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)一般為200℃~300℃.雖然馬(ma)(ma)氏體(ti)轉變溫度(du)(du)(du)甚高(gao)，但并不推薦采(cai)用高(gao)于300℃的預(yu)(yu)熱(re)(re)與層間(jian)溫度(du)(du)(du)。鋼中的含(han)碳量仍然是(shi)一個主要因(yin)素，由它來選擇預(yu)(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)，當(dang)然還與工件厚度(du)(du)(du)有關。一旦要采(cai)取焊(han)(han)(han)(han)后熱(re)(re)處理(li)措(cuo)施，必須全(quan)面考慮(lv)冶金因(yin)素的利弊(bi)。
藥芯焊(han)(han)(han)絲與埋弧焊(han)(han)(han)、氣體保(bao)護焊(han)(han)(han)（包括熔化與非熔化極(ji)）焊(han)(han)(han)絲的(de)熔敷金(jin)屬、化學成分與手工電弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)條(tiao)僅在硅、銅、錳含量上(shang)有(you)些區別，其他基(ji)本一樣。
馬氏(shi)體(ti)不銹鋼焊(han)后熱(re)(re)處(chu)理的(de)(de)作(zuo)用(yong)(yong)有(you)(you)(you)二：一是通過退(tui)(tui)火(huo)降(jiang)低焊(han)縫金屬(shu)與(yu)熱(re)(re)影響區的(de)(de)硬度(du)，以改(gai)善(shan)韌(ren)性；二是降(jiang)低焊(han)接殘余應力。通常對這類鋼的(de)(de)焊(han)后熱(re)(re)處(chu)理采(cai)用(yong)(yong)亞臨界(jie)退(tui)(tui)火(huo)及完全退(tui)(tui)火(huo)。完全退(tui)(tui)火(huo)適用(yong)(yong)于把多相組成(cheng)的(de)(de)熱(re)(re)影響區轉(zhuan)化(hua)為(wei)含鐵素體(ti)的(de)(de)組織。完全退(tui)(tui)火(huo)需有(you)(you)(you)適當(dang)的(de)(de)過程控制，只有(you)(you)(you)在要求取得最(zui)為(wei)軟化(hua)的(de)(de)條件下才(cai)采(cai)用(yong)(yong)，因(yin)為(wei)它有(you)(you)(you)形(xing)成(cheng)粗大碳化(hua)物的(de)(de)副作(zuo)用(yong)(yong)。
電(dian)阻點(dian)焊、閃光焊、電(dian)子(zi)束(shu)焊以及高(gao)頻電(dian)阻焊皆可用(yong)于馬氏體(ti)不銹鋼的焊接，注意事項同上面電(dian)弧焊中所述(shu)相同。
三、低碳鉻－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼的焊(han)接
在(zai)鉻系馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)中(zhong)加入(ru)鎳(nie)、鉬，降(jiang)低(di)碳含量(liang)，就成為低(di)碳鉻－鎳(nie)－鉬馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)。這種鋼(gang)在(zai)不(bu)(bu)同(tong)(tong)溫度(du)(du)下產生不(bu)(bu)同(tong)(tong)數量(liang)的逆變奧(ao)氏體，但均保持鉻系馬(ma)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)的強(qiang)度(du)(du)和硬度(du)(du)，同(tong)(tong)時又(you)提高了鋼(gang)的韌性，特別(bie)是其焊接性能得到根(gen)本的改善(shan)。
低碳(tan)鉻(ge)－鎳－鉬(mu)系馬(ma)氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼，通常采用同(tong)質焊(han)接材料(liao)焊(han)接，見(jian)表2-6。焊(han)前(qian)一般(ban)不(bu)需要(yao)預熱(re)或只需低溫（150℃)預熱(re)，焊(han)后需熱(re)處(chu)理（600℃,2h)來保證(zheng)焊(han)縫和(he)熱(re)影響(xiang)區逆變奧(ao)氏體(ti)(ti)，恢(hui)復其(qi)韌性(xing)。由(you)于(yu)加(jia)熱(re)對含鎳（Ni)、鉬(mu)（Mo)的(de)(de)低碳(tan)馬(ma)氏體(ti)(ti)鋼的(de)(de)塑性(xing)、韌性(xing)及淬硬傾向(xiang)的(de)(de)影響(xiang)不(bu)太顯著，因此其(qi)抗裂性(xing)能也(ye)比較好。
綜上所述，鉻系馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)在(zai)降(jiang)碳,增(zeng)加(jia)鎳、鉬合金元(yuan)素(su)以(yi)后(hou)，在(zai)回火(huo)狀(zhuang)態(tai)下，鋼(gang)中(zhong)產生(sheng)一定的(de)(de)(de)(de)逆變奧(ao)氏(shi)體(ti)相，焊(han)接加(jia)熱時(shi)的(de)(de)(de)(de)晶粒長大(da)趨勢受到抑制，降(jiang)低了(le)(le)淬硬傾向，改(gai)善了(le)(le)塑、韌性。同(tong)時(shi)，由于逆變奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)存在(zai)，提高了(le)(le)吸(xi)收氫的(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)，降(jiang)低了(le)(le)氫的(de)(de)(de)(de)擴散作(zuo)用(yong)，使焊(han)接冷裂紋的(de)(de)(de)(de)敏感性大(da)大(da)降(jiang)低。這種鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)另一特點是可以(yi)通過焊(han)后(hou)熱處(chu)理(li)恢復逆變奧(ao)氏(shi)體(ti)量，進一步(bu)改(gai)善焊(han)接頭的(de)(de)(de)(de)性能(neng)，因而(er)在(zai)大(da)型焊(han)接結構如水電(dian)、火(huo)電(dian)、核電(dian)等工(gong)程和壓力(li)容器(qi)中(zhong)有廣闊的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前景。
這類(lei)鋼(gang)各種厚(hou)度的板材均(jun)可焊接，即使特厚(hou)板用電(dian)渣焊，也可以不預熱和(he)焊后不需立即處理。
