為了避免冷(leng)裂紋的(de)產生和(he)改善(shan)焊(han)接(jie)接(jie)頭力(li)學性能，施焊(han)過程中應采(cai)取(qu)焊(han)前預熱(re)，控制層間溫度，進行(xing)準(zhun)確的(de)后熱(re)和(he)焊(han)后熱(re)處理等措施。
焊接低、中合金調質結構鋼的原則，也適用于馬氏體(ti)不銹鋼的焊接。為了獲得優質的焊接接頭，應注意下列焊接工藝特點：
1. 控制焊縫金屬的化學(xue)成分(fen)
焊(han)縫金(jin)屬(shu)的(de)化學(xue)成分主要取(qu)決于焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)。為(wei)了保證(zheng)焊(han)接(jie)結(jie)構的(de)使(shi)用(yong)(yong)性能，焊(han)縫金(jin)屬(shu)可以(yi)通(tong)過(guo)兩個途徑獲得：一是采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)與母材(cai)金(jin)屬(shu)的(de)化學(xue)成分相(xiang)同或(huo)相(xiang)接(jie)近的(de)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)；二是采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)與母材(cai)金(jin)屬(shu)化學(xue)成分完全不同的(de)焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)，如采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)奧氏體不銹鋼材(cai)料(liao)。
用與母材(cai)成分相(xiang)同或相(xiang)近(jin)的焊(han)接(jie)材(cai)料(liao)施焊(han)時，焊(han)縫(feng)與熱影(ying)響區(qu)將硬化變脆(cui)，有很高的冷裂紋傾向。為了防(fang)止(zhi)冷裂紋產生，對于(yu)材(cai)料(liao)厚度大(da)于(yu)2mm的焊(han)件通常要(yao)進(jin)行(xing)預熱，焊(han)后(hou)要(yao)緩冷并(bing)還要(yao)進(jin)行(xing)熱處理(li)，以消除焊(han)接(jie)應力，從(cong)而有助于(yu)提高焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)性能。
當焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)不能(neng)進(jin)(jin)行(xing)預(yu)熱(re)(re)或(huo)不便進(jin)(jin)行(xing)熱(re)(re)處理時，可以(yi)使用與母材(cai)(cai)化學成分(fen)不同的(de)奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)材(cai)(cai)料進(jin)(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。其焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬為(wei)奧(ao)氏(shi)體組織，焊(han)(han)(han)縫(feng)具有較高(gao)的(de)塑性(xing)和韌性(xing)，它能(neng)松弛焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)應(ying)力，并(bing)能(neng)夠溶(rong)入較多的(de)固溶(rong)氫，所(suo)以(yi)能(neng)降(jiang)低焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭形成冷裂紋(wen)的(de)傾向。但是這種(zhong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭材(cai)(cai)質不均勻，焊(han)(han)(han)縫(feng)與母材(cai)(cai)的(de)膨(peng)脹系數(shu)也不相同，在循環(huan)溫度下長期工(gong)作，在熔合區(qu)產(chan)生的(de)切應(ying)力可能(neng)會(hui)導致(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭的(de)提前(qian)失效，應(ying)引起重視。
2. 焊前預熱(re)和焊后熱(re)處理
a. 焊前預(yu)熱
焊接(jie)(jie)馬氏(shi)體型不(bu)銹鋼(gang)時，若選(xuan)用與母(mu)材(cai)成分相同的(de)焊接(jie)(jie)材(cai)料時，為了防(fang)止焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形成冷裂紋，焊前必須(xu)預(yu)熱(re)。預(yu)熱(re)溫度(du)一般在200～260℃之間，且最好不(bu)要高于該牌號的(de)馬氏(shi)體開始轉變溫度(du)。
預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)的(de)選擇與材料(liao)厚(hou)度(du)、填充金屬種類、焊接(jie)方法和構件(jian)的(de)拘束程(cheng)度(du)有關。其(qi)中與鋼(gang)的(de)碳含量關系最大。當碳的(de)質量分數小于0.1％時(shi)(shi)，預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)可小于200℃；碳的(de)質量分數為0.1％～0.2％時(shi)(shi)，預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)為200～250℃；當含碳的(de)質量分數大于0.2％時(shi)(shi)，除預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)要適當提(ti)高外，還必須考慮保證多層焊時(shi)(shi)的(de)層間溫(wen)度(du)。
無論采用哪種熔焊(han)方法，焊(han)前需預熱，預熱溫度與鋼(gang)中(zhong)碳含量有關(guan)，見表4-47。
馬氏(shi)體型不銹鋼的預熱溫度不宜(yi)過(guo)高，否則將(jiang)使(shi)奧氏(shi)體晶粒粗大，并且隨冷卻速度降低，還會(hui)形成粗大鐵素體加(jia)晶界碳(tan)化物(wu)組織，使(shi)焊接(jie)接(jie)頭塑(su)性和(he)強(qiang)度均有所下(xia)降。
b. 焊后熱處理（回火處理）
焊(han)(han)(han)后熱(re)處(chu)理前對焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)溫度(du)有(you)(you)嚴(yan)格的(de)(de)(de)(de)要(yao)求：焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)焊(han)(han)(han)后不(bu)可隨(sui)(sui)意從焊(han)(han)(han)接(jie)溫度(du)直接(jie)升溫進(jin)(jin)行回火(huo)熱(re)處(chu)理。這是因為(wei)焊(han)(han)(han)接(jie)過程(cheng)中形成的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)尚未(wei)完全(quan)轉(zhuan)變成馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)，其未(wei)分(fen)解(jie)的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)在(zai)立即升溫回火(huo)熱(re)處(chu)理溫度(du)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)中，會(hui)發生(sheng)(sheng)(sheng)珠光體(ti)(ti)轉(zhuan)變，或者成碳化物(wu)沿奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)晶界沉淀，產生(sheng)(sheng)(sheng)粗大鐵素(su)體(ti)(ti)加碳化物(wu)組織(zhi)，從而嚴(yan)重(zhong)地(di)降(jiang)低(di)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)，也(ye)影(ying)響(xiang)強度(du)，還易使(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)脆(cui)斷且(qie)對耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)也(ye)不(bu)利(li)。如果焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)焊(han)(han)(han)后空(kong)冷到室溫后再(zai)進(jin)(jin)行熱(re)處(chu)理，則馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)耐(nai)熱(re)鋼會(hui)出(chu)現空(kong)氣淬硬傾向，造成常溫塑性(xing)(xing)降(jiang)低(di)，并且(qie)在(zai)常溫下殘留的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)將繼續轉(zhuan)變為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)，使(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)變得又(you)(you)硬又(you)(you)脆(cui)，組織(zhi)應力也(ye)隨(sui)(sui)之(zhi)增大；若再(zai)加上擴散氫的(de)(de)(de)(de)聚集，焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)就(jiu)有(you)(you)可能產生(sheng)(sheng)(sheng)冷裂紋(wen)。正確(que)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法是，回火(huo)前使(shi)焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)適(shi)當(dang)冷卻，讓焊(han)(han)(han)縫和熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)基本(ben)分(fen)解(jie)為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)。
對(dui)于(yu)剛度小的焊接構(gou)件，焊后可冷(leng)至室溫后再(zai)進(jin)行回火熱處理(li)。
對于焊后需(xu)要(yao)機械加工的構件，為了得到最低硬度，必須采用高溫(wen)退火，退火溫(wen)度為830～880℃，保溫(wen)2h后爐冷至650℃，然(ran)后空冷。
對于剛度大(da)的焊接構件，特別是碳含量較高時，需要(yao)進行(xing)準(zhun)確的后(hou)熱(re)(re)處(chu)理(li)：焊接區空(kong)冷至100～150℃，立(li)即在此溫(wen)(wen)度保溫(wen)(wen)1～2h。其(qi)目的有兩個：一是讓奧(ao)氏體(ti)充分(fen)分(fen)解為馬(ma)氏體(ti)，又不(bu)至于立(li)即過(guo)分(fen)脆(cui)化；二是使焊縫中氫向外擴散，起到(dao)消氫作用(yong)。然后(hou)加熱(re)(re)至回(hui)(hui)火溫(wen)(wen)度，適(shi)當保溫(wen)(wen)，使馬(ma)氏體(ti)充分(fen)回(hui)(hui)火得到(dao)理(li)想的回(hui)(hui)火組織(zhi)。
焊(han)后(hou)(hou)回火熱處理的(de)目的(de)是降低(di)焊(han)縫和(he)熱影(ying)響區硬度，改善其(qi)塑性(xing)和(he)韌性(xing)，同(tong)時減少焊(han)接殘余應力。回火溫(wen)度一般選在650～750℃，至少保(bao)溫(wen)1h后(hou)(hou)空冷(leng)。
對于(yu)高(gao)(gao)鉻馬(ma)氏(shi)體不銹鋼，一(yi)般(ban)在淬火加(jia)回火的(de)調(diao)質(zhi)(zhi)狀態(tai)下焊(han)接(jie)，焊(han)后經高(gao)(gao)溫回火處(chu)理，即可使焊(han)接(jie)接(jie)頭具有合格的(de)力學(xue)性能(neng)；如(ru)果(guo)鋼材(cai)在退火狀態(tai)下焊(han)接(jie)，則(ze)焊(han)后會(hui)出現不均勻(yun)的(de)馬(ma)氏(shi)體組織，此時(shi)，整個(ge)焊(han)件還需經過調(diao)質(zhi)(zhi)處(chu)理，才能(neng)使焊(han)接(jie)接(jie)頭具有均勻(yun)的(de)力學(xue)性能(neng)。
回火溫度的選擇，應根據工程項目對焊接接頭力學性能和耐蝕性的要求而定，一般選在650～750℃，至少保溫1h后空冷，或者每30mm焊縫保溫1h，隨后空冷。有關焊后熱處理回火溫度對12Cr13和20Cr13鋼焊接熱影響區脆性的影響見表4-48。
3. 焊接方法的選擇
用(yong)焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接馬氏體型(xing)(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)時，焊(han)(han)條(tiao)應選用(yong)低氫(qing)型(xing)(xing)的(de)，在施焊(han)(han)前要進行高(gao)溫烘烤處(chu)理，以便徹底(di)消除焊(han)(han)條(tiao)藥皮中(zhong)(zhong)的(de)水分，減少焊(han)(han)接區的(de)擴散氫(qing)含量和(he)降低冷(leng)裂紋的(de)敏感性。為(wei)了防止(zhi)過熱，應采用(yong)小的(de)熱輸入(ru)施焊(han)(han)，施焊(han)(han)過程以短(duan)弧(hu)焊(han)(han)和(he)窄焊(han)(han)縫的(de)操作方法(fa)為(wei)佳。焊(han)(han)條(tiao)電(dian)弧(hu)焊(han)(han)適用(yong)于中(zhong)(zhong)、厚板的(de)馬氏體型(xing)(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)焊(han)(han)接。
鎢極(ji)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)適(shi)用(yong)于(yu)薄板焊(han)(han)(han)接，采用(yong)直流正(zheng)極(ji)性能提(ti)高(gao)焊(han)(han)(han)接質量(liang)，但要(yao)(yao)妥善保護好正(zheng)面和背面焊(han)(han)(han)接溶池，以(yi)防止(zhi)氧化。用(yong)氬弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接薄板時(shi)，可以(yi)不(bu)預熱(re)，冷裂紋傾向較(jiao)小；厚(hou)板要(yao)(yao)焊(han)(han)(han)前(qian)預熱(re)，焊(han)(han)(han)后仍要(yao)(yao)高(gao)溫回火。
馬氏體型不銹鋼也可選用CO2氣體保護焊，其冷裂紋傾向小于焊條電弧焊，但仍需進行焊前預熱、后熱和焊后熱處理。
