馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏體不銹鋼和低碳鉻－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、鉻系馬氏體(ti)不銹鋼(gang)的焊接性(xing)
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)(ma)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼隨著碳(tan)含量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)，焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)冷裂(lie)紋(wen)傾(qing)向加(jia)大。所以用來制造焊(han)接(jie)結構的(de)多數是(shi)1Cr13、2Cr13等馬(ma)(ma)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼，含碳(tan)量(liang)更(geng)高的(de)3Cr13、4Cr13等冷裂(lie)紋(wen)傾(qing)向更(geng)強(qiang)，一(yi)般(ban)不能焊(han)接(jie)。已知Cr13型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼中隨碳(tan)+氮含量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)，硬化加(jia)強(qiang)，裂(lie)紋(wen)傾(qing)向加(jia)劇(ju)。可見降低碳(tan)+氮可以顯著改善(shan)Cr13型(xing)馬(ma)(ma)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)焊(han)接(jie)延(yan)遲裂(lie)紋(wen)的(de)敏感性。
1Cr13馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼，實際上是半(ban)馬(ma)氏體(ti)(ti)組(zu)織，在焊(han)接熱影響區近縫(feng)區會形成粗大(da)鐵素體(ti)(ti)及沿晶界析出(chu)的碳、氮化(hua)(hua)合物，塑(su)性、韌(ren)性顯著降低。因此在采用(yong)同質焊(han)材(cai)時(shi)，焊(han)材(cai)中應添加鈮、鈦、鋁等合金(jin)元素，可細化(hua)(hua)晶粒，提高焊(han)縫(feng)金(jin)屬的塑(su)性、韌(ren)性，防止(zhi)裂紋的產生。
二、鉻系馬氏體不銹(xiu)鋼的(de)焊接(jie)(jie)方法及焊接(jie)(jie)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(ge)系馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼，因(yin)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)性較差，采用(yong)(yong)與(yu)母材成(cheng)分(fen)相同的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)材時，通常均應(ying)采取焊(han)(han)(han)(han)前預熱，焊(han)(han)(han)(han)后(hou)熱處理(li)。但(dan)當(dang)焊(han)(han)(han)(han)件的(de)(de)(de)(de)拘束度大，且難以(yi)進(jin)行預熱和(he)(he)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)熱處理(li)時，也可以(yi)采用(yong)(yong)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)型焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)材料（表2-6),以(yi)提高焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)塑性和(he)(he)韌性，防止裂紋的(de)(de)(de)(de)發生。但(dan)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)或以(yi)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)為主(zhu)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)強度要低(di)(di)于馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)母材，而且由(you)于焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)分(fen)和(he)(he)顯微組織與(yu)母材差別較大，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)殘余應(ying)力較大，對焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)性能(neng)產(chan)生不利影響，特別是對接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)疲(pi)勞蠕變性能(neng)和(he)(he)應(ying)力腐蝕破裂不利。因(yin)此(ci)，采用(yong)(yong)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)焊(han)(han)(han)(han)材時，應(ying)根(gen)據(ju)使(shi)用(yong)(yong)條件嚴(yan)格選(xuan)擇，并要求進(jin)行工藝評定。有時還可采用(yong)(yong)鎳(nie)基合金焊(han)(han)(han)(han)材，使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)膨(peng)脹系數(shu)與(yu)母材接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)近，盡(jin)量(liang)降(jiang)低(di)(di)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)殘余應(ying)力和(he)(he)高溫熱應(ying)力。
由于(yu)馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)接性較差，焊(han)接馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)時，不論用手工電弧焊(han)、藥芯焊(han)絲半(ban)自動焊(han)接或(huo)自動焊(han)，還(huan)是用氣體保(bao)(bao)護焊(han)（TIG或(huo)MIG)、自動埋弧焊(han)，都(dou)必(bi)須(xu)預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)，保(bao)(bao)持層(ceng)間(jian)溫(wen)(wen)度(du)，并(bing)進行焊(han)后熱(re)(re)(re)處理(li)。預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)一般為200℃~300℃.雖然(ran)馬氏(shi)體轉(zhuan)變(bian)溫(wen)(wen)度(du)甚高，但并(bing)不推薦采用高于(yu)300℃的預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)與(yu)層(ceng)間(jian)溫(wen)(wen)度(du)。鋼(gang)中(zhong)的含碳(tan)量仍然(ran)是一個主要(yao)因素，由它來選擇預(yu)(yu)熱(re)(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)，當然(ran)還(huan)與(yu)工件厚(hou)度(du)有關(guan)。一旦(dan)要(yao)采取焊(han)后熱(re)(re)(re)處理(li)措施，必(bi)須(xu)全面(mian)考慮冶金因素的利弊。
藥芯焊(han)(han)(han)絲與(yu)埋弧焊(han)(han)(han)、氣體保(bao)護焊(han)(han)(han)（包括熔(rong)化與(yu)非熔(rong)化極(ji)）焊(han)(han)(han)絲的(de)熔(rong)敷金(jin)屬(shu)、化學成分與(yu)手工電弧焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)條僅在(zai)硅、銅(tong)、錳含量上有些區別，其他基本一樣。
馬(ma)氏(shi)體不銹鋼焊后(hou)熱處(chu)理(li)的(de)作用有(you)二：一是(shi)通(tong)過退(tui)火(huo)降低焊縫(feng)金屬與熱影響(xiang)區(qu)的(de)硬度，以(yi)改善韌性；二是(shi)降低焊接殘余應力。通(tong)常(chang)對這類鋼的(de)焊后(hou)熱處(chu)理(li)采用亞臨界(jie)退(tui)火(huo)及完全退(tui)火(huo)。完全退(tui)火(huo)適用于把多(duo)相組(zu)成(cheng)的(de)熱影響(xiang)區(qu)轉(zhuan)化(hua)為(wei)含鐵素體的(de)組(zu)織。完全退(tui)火(huo)需有(you)適當(dang)的(de)過程控制，只(zhi)有(you)在(zai)要(yao)求取(qu)得最為(wei)軟化(hua)的(de)條(tiao)件(jian)下才采用，因為(wei)它(ta)有(you)形成(cheng)粗大碳化(hua)物的(de)副作用。
電(dian)(dian)(dian)阻點焊(han)、閃(shan)光焊(han)、電(dian)(dian)(dian)子束焊(han)以(yi)及高頻電(dian)(dian)(dian)阻焊(han)皆可用(yong)于馬(ma)氏體不銹鋼的(de)焊(han)接，注意(yi)事項同上面(mian)電(dian)(dian)(dian)弧焊(han)中(zhong)所述相同。
三、低碳鉻－鎳－鉬(mu)系馬氏體不銹鋼(gang)的焊接
在(zai)鉻系(xi)馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)鎳、鉬(mu)，降低碳(tan)(tan)含(han)量，就成(cheng)為低碳(tan)(tan)鉻－鎳－鉬(mu)馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)。這種(zhong)鋼(gang)(gang)在(zai)不(bu)(bu)同溫度(du)下產生不(bu)(bu)同數(shu)量的(de)逆變奧氏體(ti)，但均保持鉻系(xi)馬氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)強度(du)和硬度(du)，同時又提高了鋼(gang)(gang)的(de)韌性，特(te)別是其(qi)焊接性能得(de)到(dao)根(gen)本的(de)改善。
低(di)碳(tan)鉻－鎳－鉬系馬氏(shi)體不(bu)銹鋼，通常采用同質焊(han)接(jie)材料焊(han)接(jie)，見表(biao)2-6。焊(han)前一般不(bu)需(xu)要(yao)預熱或只(zhi)需(xu)低(di)溫（150℃)預熱，焊(han)后需(xu)熱處理（600℃,2h)來保證焊(han)縫和熱影響(xiang)區逆變奧氏(shi)體，恢(hui)復其(qi)韌性。由于加熱對含鎳（Ni)、鉬（Mo)的低(di)碳(tan)馬氏(shi)體鋼的塑(su)性、韌性及淬硬傾向的影響(xiang)不(bu)太(tai)顯著(zhu)，因此其(qi)抗裂性能(neng)也比(bi)較好。
綜上所述，鉻系馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹鋼在降(jiang)碳,增加鎳(nie)、鉬合金元素以(yi)后(hou)，在回火狀態下(xia)，鋼中(zhong)(zhong)產生一(yi)定的(de)逆(ni)變(bian)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)相，焊(han)接(jie)(jie)加熱時的(de)晶粒長大(da)趨(qu)勢(shi)受到抑制(zhi)，降(jiang)低了(le)淬硬傾向，改善(shan)了(le)塑、韌性(xing)(xing)。同時，由于逆(ni)變(bian)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)的(de)存(cun)在，提高了(le)吸收氫的(de)能力，降(jiang)低了(le)氫的(de)擴散作用(yong)，使(shi)焊(han)接(jie)(jie)冷裂紋的(de)敏感性(xing)(xing)大(da)大(da)降(jiang)低。這(zhe)種(zhong)鋼的(de)另一(yi)特點是(shi)可(ke)以(yi)通過焊(han)后(hou)熱處理(li)恢復逆(ni)變(bian)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)量(liang)，進一(yi)步改善(shan)焊(han)接(jie)(jie)頭的(de)性(xing)(xing)能，因而在大(da)型(xing)焊(han)接(jie)(jie)結構(gou)如水電(dian)、火電(dian)、核電(dian)等工程和壓力容(rong)器中(zhong)(zhong)有(you)廣闊的(de)應(ying)用(yong)前景。
這(zhe)類鋼各種(zhong)厚度的(de)板材(cai)均可(ke)(ke)焊接，即使特厚板用(yong)電渣焊，也可(ke)(ke)以不(bu)預熱和焊后不(bu)需立即處理。
