馬氏體型(xing)不銹鋼管與珠光體鋼管的焊接性，主要取決于馬氏(shi)體不(bu)銹鋼的特性。馬氏體不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。
為了克(ke)服上述缺點，在焊(han)接工(gong)藝上要注意下列幾(ji)個方面。
1. 焊接(jie)材料(liao)的(de)選用
馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)與(yu)珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫化(hua)學(xue)成(cheng)(cheng)分主要取(qu)決于(yu)填充金屬。為(wei)了保證結構(gou)使(shi)(shi)用性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)要求，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫成(cheng)(cheng)分應力(li)求接(jie)近于(yu)其中(zhong)(zhong)一種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)分。例如，馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（12Cr13）和珠(zhu)光(guang)體(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（Q235）采用焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)時，選用J520（E5002型(xing)）焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬w（Cr）為(wei)5％～6％，經回(hui)火處理后(hou)，具(ju)有(you)良好的(de)(de)(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)能(neng)(neng)；選用G307（E430型(xing)）焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬中(zhong)(zhong)w（Cr）增(zeng)至6％～11％，而焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)及韌性(xing)比用結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)低，其抗(kang)裂(lie)性(xing)也較差(cha)；若選用與(yu)這(zhe)兩類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)完(wan)全(quan)不同成(cheng)(cheng)分的(de)(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)來焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)時，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬可(ke)得到(dao)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，其抗(kang)裂(lie)紋性(xing)能(neng)(neng)較好，但是回(hui)火熱處理過程(cheng)中(zhong)(zhong)，容易(yi)產(chan)生碳的(de)(de)(de)(de)遷移，且奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)線(xian)脹系數比馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)大約50％，使(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫組(zu)織(zhi)產(chan)生較大的(de)(de)(de)(de)內應力(li)，促使(shi)(shi)冷裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)，這(zhe)是不可(ke)取(qu)的(de)(de)(de)(de)。所以應避免使(shi)(shi)用奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料(liao)來焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)上述兩類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，特別(bie)是受壓(ya)容器或管(guan)道(dao)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭更不能(neng)(neng)用它作為(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材料(liao)。
浙江至德鋼業有限公司采用馬氏體耐熱不銹鋼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(shi)體不銹鋼(gang)常作為耐熱鋼(gang)使用，珠(zhu)光體耐熱鋼(gang)大多是電站鍋爐(lu)主蒸汽管(guan)、過熱器、再熱器集箱和再熱蒸汽管(guan)道的材料。這(zhe)些場(chang)合(he)對管(guan)子對接焊(han)時(shi)(shi)的坡口(kou)形式要(yao)求嚴格(ge)，既要(yao)保(bao)證焊(han)縫質量(liang)，避免焊(han)縫根部出現缺陷，又要(yao)便于操(cao)作，還要(yao)滿足無損(sun)檢(jian)測時(shi)(shi)所需要(yao)的空間。
重(zhong)要管(guan)道常(chang)見的(de)坡口形式有(you)V形、U形和雙V形三種基本類型，如圖5-13所示。
3. 預熱溫度(du)與層間溫度(du)
焊(han)前預(yu)(yu)(yu)熱(re)和層間溫度(du)(du)的(de)(de)控制對(dui)減(jian)少裂紋的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)有一(yi)定影響；預(yu)(yu)(yu)熱(re)溫度(du)(du)按馬氏體(ti)型不(bu)銹鋼要求選擇，要控制在300～400℃，層間溫度(du)(du)也控制在這(zhe)個溫度(du)(du)范圍(wei)。預(yu)(yu)(yu)熱(re)溫度(du)(du)過(guo)高，會導(dao)致焊(han)縫冷卻(que)速度(du)(du)變慢，有可能引(yin)起焊(han)接(jie)接(jie)頭晶粒邊界碳化物(wu)的(de)(de)析出和形(xing)成(cheng)(cheng)鐵素體(ti)組織。這(zhe)種碳化物(wu)＋鐵素體(ti)組織，會大大降(jiang)低(di)焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)沖擊韌度(du)(du)。預(yu)(yu)(yu)熱(re)溫度(du)(du)過(guo)低(di)，則起不(bu)到對(dui)材質的(de)(de)預(yu)(yu)(yu)熱(re)作用，無法防止裂紋的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)。
為了保持(chi)預熱(re)(re)溫(wen)度(du)，一般在管道(dao)的接口邊緣(yuan)安裝三(san)只熱(re)(re)電偶(ou)測(ce)量溫(wen)度(du)，利用感應圈(quan)加(jia)熱(re)(re)來維持(chi)溫(wen)度(du)。在整(zheng)個焊接過(guo)程(cheng)中，須指定專人檢(jian)查，當低(di)于預熱(re)(re)溫(wen)度(du)時，要立即停(ting)止(zhi)施焊，接通(tong)感應電源，達到(dao)預熱(re)(re)溫(wen)度(du)時方可(ke)再施焊。
4. 焊后溫度的控制及(ji)回火熱(re)處(chu)理(li)
以(yi)馬氏體(ti)型不銹鋼管焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)來考(kao)慮(lv)其焊(han)后溫(wen)度(du)的控制及回火熱(re)處(chu)理的溫(wen)度(du)。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(jie)接(jie)頭(tou)的組(zu)織全部轉(zhuan)變成馬氏體(ti)，隨(sui)后才能升溫(wen)回火，進行(xing)熱(re)處(chu)理。
回火(huo)溫(wen)(wen)度(du)一(yi)般選擇(ze)在720～780℃范(fan)(fan)圍內，保溫(wen)(wen)時(shi)間長短隨壁厚的(de)不(bu)(bu)同(tong)而變(bian)(bian)化，一(yi)般都要控制在2～5h范(fan)(fan)圍內。如(ru)果回火(huo)溫(wen)(wen)度(du)偏低(di)，則(ze)回火(huo)效果不(bu)(bu)足，使焊接接頭(tou)的(de)組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變(bian)(bian)不(bu)(bu)充分，也不(bu)(bu)能消除馬(ma)氏(shi)體(ti)轉(zhuan)變(bian)(bian)的(de)組(zu)織(zhi)應(ying)力；但(dan)回火(huo)溫(wen)(wen)度(du)過高，超過該馬(ma)氏(shi)體(ti)型不(bu)(bu)銹鋼管相變(bian)(bian)溫(wen)(wen)度(du)Ac1，在冷卻過程中又會重新淬(cui)硬，使焊接接頭(tou)沖擊韌度(du)值大大降(jiang)低(di)，這(zhe)也是不(bu)(bu)可(ke)取的(de)。
這(zhe)個異(yi)種鋼副接(jie)頭的焊接(jie)方法、操作工藝及注意事項與馬氏體不銹鋼焊接(jie)相同。
