馬氏體(ti)型(xing)不銹鋼管(guan)與珠光體鋼管的焊接性，主要取決于馬氏體(ti)不銹鋼的特性。馬氏體不(bu)銹鋼在常溫的組織多為硬脆的馬氏體，所以焊接性很差，它也是這類異種鋼材副焊接接頭易產生冷裂紋和脆化現象的主要原因。隨著鋼中碳含量的增高以及結構厚度和拘束度的增大，冷裂紋傾向增大。由于焊接熱循環的作用，馬氏體型不銹鋼有較大的過熱傾向，晶粒易粗化，熱影響區會出現粗大的鐵素體和碳化物組織，塑性降低，冷卻時能引起脆化，如果再有氫的作用，冷裂紋傾向就更加明顯。
這類異種鋼副焊接時同樣存在焊縫稀釋和形成過渡層的問題。如果焊接材料選擇不當，導致珠光體鋼一側焊縫出現低碳層，而馬氏體鋼緊貼焊縫一側的碳含量降低，變成了鐵素體組織，并使該焊接接頭的焊縫組織成為奧氏體＋鐵素體。鐵素體的晶粒粗大而軟化，最后會出現低塑性或低應力的或兩者兼備的區帶，極容易遭到破壞。有關馬氏不銹鋼（20Cr13）與珠光體鋼（25鋼）的焊縫及熱影響區的組織與預熱溫度之間關系見表5-23。
為(wei)了克服上(shang)述缺(que)點，在(zai)焊(han)接工藝上(shang)要注意下列幾個方面。
1. 焊接材料的選(xuan)用
馬氏(shi)體(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)管(guan)與(yu)珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)管(guan)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)化(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分(fen)主要取決于填充金屬(shu)(shu)(shu)。為了保證結構使用(yong)性能(neng)的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)(cheng)分(fen)應(ying)(ying)力求(qiu)接(jie)(jie)(jie)近于其中一種鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分(fen)。例如，馬氏(shi)體(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)（12Cr13）和珠(zhu)光體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)（Q235）采(cai)用(yong)焊(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)時(shi)，選用(yong)J520（E5002型）焊(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)w（Cr）為5％～6％，經(jing)回(hui)火(huo)處理后(hou)，具有(you)良(liang)好的(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)性能(neng)；選用(yong)G307（E430型）焊(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)中w（Cr）增至6％～11％，而焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)塑性及(ji)韌性比(bi)(bi)用(yong)結構鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)條(tiao)低，其抗裂性也(ye)較(jiao)差(cha)；若選用(yong)與(yu)這兩類鋼(gang)(gang)完全不(bu)(bu)(bu)同成(cheng)(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)條(tiao)來焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)(shu)可(ke)得到(dao)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)組織，其抗裂紋性能(neng)較(jiao)好，但是(shi)回(hui)火(huo)熱處理過程中，容易產生碳的(de)(de)(de)(de)(de)遷移，且奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)線脹系數比(bi)(bi)馬氏(shi)體(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)大(da)約(yue)50％，使焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組織產生較(jiao)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)內應(ying)(ying)力，促使冷裂紋的(de)(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)，這是(shi)不(bu)(bu)(bu)可(ke)取的(de)(de)(de)(de)(de)。所以(yi)應(ying)(ying)避免使用(yong)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)來焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)上(shang)述(shu)兩類鋼(gang)(gang)，特別是(shi)受壓容器或管(guan)道的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)更(geng)不(bu)(bu)(bu)能(neng)用(yong)它作為焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料(liao)。
浙江至德鋼業有限公司采用馬氏體耐熱不銹(xiu)鋼F12（相當我國鋼牌號22Cr12NiMoWV，GB／T 4238-2007）鋼與珠光體耐熱鋼15Cr1Mo1V（見表5-24）焊接時，選用R337（E5515-B2-VNb）、R407（E6015-B3型）和R817 （E11MoVNiW型）幾種牌號焊條（其熔敷金屬的化學成分見表5-25）進行了對比試驗。所焊成的焊接接頭進行回火處理（740℃，保溫2h），然后經550℃時效處理時，選擇不同的保溫時間，分別進行對比發現R337焊條焊成的上述異種鋼焊接接頭，經過回火處理，再進行550℃時效處理，保溫時間分別為72h、144h、215h、288h及430h，均未發現脫碳層和增碳層。這是由于R337焊條中含有鈮的碳化物形成元素，對防止碳擴散有較明顯的效果，其力學性能也較好（沖擊韌度值ak＞100J／c㎡，硬度值＞250HBW）。為了保證其焊縫的高溫強度與馬氏體不銹耐熱鋼相當，要求焊縫中心厚度必須達到馬氏體不銹耐熱鋼管壁厚度的1.2倍。其他兩種焊條的焊縫在15CrlMo1V鋼一側均出現程度不一的脫碳層。
2. 坡口形式
馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼常作為耐(nai)熱鋼使用，珠(zhu)光體(ti)耐(nai)熱鋼大多是電站鍋爐(lu)主蒸汽管(guan)(guan)、過熱器(qi)、再熱器(qi)集(ji)箱和再熱蒸汽管(guan)(guan)道的(de)材料。這些場合對管(guan)(guan)子對接焊時(shi)的(de)坡口形(xing)式要(yao)求嚴(yan)格，既要(yao)保證焊縫質量，避(bi)免焊縫根部(bu)出現(xian)缺陷，又要(yao)便(bian)于操作，還(huan)要(yao)滿足無損檢測時(shi)所(suo)需(xu)要(yao)的(de)空間(jian)。
重要管道常見的坡(po)口形(xing)(xing)(xing)式(shi)有V形(xing)(xing)(xing)、U形(xing)(xing)(xing)和雙V形(xing)(xing)(xing)三種(zhong)基本(ben)類(lei)型(xing)，如圖5-13所示。
3. 預(yu)熱(re)溫(wen)度與(yu)層間溫(wen)度
焊(han)(han)前預(yu)熱(re)(re)和(he)層間溫(wen)(wen)度的(de)控(kong)(kong)制(zhi)對減少(shao)裂(lie)(lie)紋的(de)形成有一定(ding)影響；預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度按馬氏體型不銹(xiu)鋼要求選擇(ze)，要控(kong)(kong)制(zhi)在300～400℃，層間溫(wen)(wen)度也控(kong)(kong)制(zhi)在這個溫(wen)(wen)度范圍。預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度過高，會導致焊(han)(han)縫(feng)冷卻速度變慢，有可(ke)能引起(qi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭晶粒邊界碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)析出(chu)和(he)形成鐵素體組織。這種(zhong)碳(tan)化(hua)物(wu)＋鐵素體組織，會大大降低(di)(di)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)沖擊韌度。預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度過低(di)(di)，則起(qi)不到對材質的(de)預(yu)熱(re)(re)作用，無法防止裂(lie)(lie)紋的(de)形成。
為了保(bao)持(chi)預熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度，一般在管道的接口邊(bian)緣安裝三只熱(re)(re)電偶測量溫(wen)(wen)(wen)度，利用感(gan)應圈加熱(re)(re)來維持(chi)溫(wen)(wen)(wen)度。在整(zheng)個焊(han)接過程中，須(xu)指(zhi)定專人檢查，當低于預熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度時(shi)，要立即停(ting)止施(shi)焊(han)，接通感(gan)應電源，達到(dao)預熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度時(shi)方可(ke)再施(shi)焊(han)。
4. 焊(han)后溫度的控制及回火熱處理
以(yi)馬(ma)氏體(ti)型(xing)不銹鋼管(guan)焊(han)接接頭(tou)來考慮其焊(han)后溫(wen)度的控制(zhi)及回(hui)(hui)火(huo)熱(re)處理的溫(wen)度。所以(yi)焊(han)后必須緩慢冷卻至100～150℃，保溫(wen)0.5～1h，使焊(han)接接頭(tou)的組(zu)織全部轉變成馬(ma)氏體(ti)，隨后才能升溫(wen)回(hui)(hui)火(huo)，進行(xing)熱(re)處理。
回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)一(yi)般選擇在(zai)720～780℃范圍(wei)內(nei)，保溫(wen)時(shi)間長短隨壁厚的不(bu)(bu)(bu)同(tong)而變(bian)化，一(yi)般都要控制(zhi)在(zai)2～5h范圍(wei)內(nei)。如(ru)果回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)偏低，則回(hui)火(huo)效果不(bu)(bu)(bu)足，使焊接接頭的組織(zhi)轉變(bian)不(bu)(bu)(bu)充分，也(ye)不(bu)(bu)(bu)能消除馬氏(shi)體轉變(bian)的組織(zhi)應力；但回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)過(guo)高，超過(guo)該馬氏(shi)體型不(bu)(bu)(bu)銹鋼管相(xiang)變(bian)溫(wen)度(du)Ac1，在(zai)冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)又會重新(xin)淬(cui)硬，使焊接接頭沖擊韌度(du)值大大降(jiang)低，這(zhe)也(ye)是不(bu)(bu)(bu)可取的。
這個異(yi)種(zhong)鋼副接頭的焊(han)接方法、操作工(gong)藝及注意事(shi)項與馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼焊(han)接相同。
