為了(le)避免冷裂紋(wen)的(de)產生和(he)改善焊接(jie)接(jie)頭(tou)力學(xue)性能，施焊過程(cheng)中(zhong)應采取焊前預熱(re)，控制層間(jian)溫度(du)，進行準確的(de)后熱(re)和(he)焊后熱(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(bu)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(de)化學成分
焊(han)(han)縫金屬(shu)(shu)的(de)(de)化學(xue)(xue)成分(fen)主(zhu)要取決于(yu)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料。為了保證焊(han)(han)接(jie)結(jie)構的(de)(de)使用(yong)性能，焊(han)(han)縫金屬(shu)(shu)可以通(tong)過兩個途徑獲得：一是采用(yong)與(yu)母材(cai)金屬(shu)(shu)的(de)(de)化學(xue)(xue)成分(fen)相(xiang)同(tong)或相(xiang)接(jie)近的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料；二是采用(yong)與(yu)母材(cai)金屬(shu)(shu)化學(xue)(xue)成分(fen)完全不(bu)同(tong)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料，如采用(yong)奧氏體不(bu)銹鋼材(cai)料。
用(yong)與(yu)母(mu)材成分相(xiang)同或相(xiang)近的(de)焊(han)接材料施(shi)焊(han)時，焊(han)縫與(yu)熱影響區將硬化變(bian)脆(cui)，有很高的(de)冷(leng)裂(lie)紋(wen)傾向。為了防止冷(leng)裂(lie)紋(wen)產生，對于(yu)材料厚度大(da)于(yu)2mm的(de)焊(han)件通(tong)常要進行預熱，焊(han)后要緩冷(leng)并(bing)還要進行熱處理(li)，以消除焊(han)接應力，從(cong)而有助(zhu)于(yu)提高焊(han)接接頭性能。
當焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)構件不能(neng)進行預熱或不便進行熱處理(li)時，可以使用與母材化學(xue)成分不同的(de)奧氏體不銹鋼焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)材料進行焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)。其焊(han)縫金屬為奧氏體組織，焊(han)縫具有較高的(de)塑性和韌性，它能(neng)松弛焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)應(ying)力(li)，并能(neng)夠溶入較多的(de)固溶氫(qing)，所以能(neng)降低(di)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)形成冷裂(lie)紋的(de)傾向。但是(shi)這種焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)材質不均勻，焊(han)縫與母材的(de)膨(peng)脹系數也不相同，在(zai)循環(huan)溫度下(xia)長期工作，在(zai)熔(rong)合(he)區產生的(de)切應(ying)力(li)可能(neng)會導致焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)提前失(shi)效，應(ying)引起(qi)重視。
2. 焊(han)前預熱和焊(han)后熱處理
a. 焊前(qian)預熱
焊(han)(han)接(jie)馬氏(shi)體(ti)型不銹鋼時，若選用與母(mu)材成(cheng)分相同(tong)的(de)焊(han)(han)接(jie)材料時，為(wei)了(le)防止焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)形(xing)成(cheng)冷裂紋，焊(han)(han)前必須預熱(re)(re)。預熱(re)(re)溫度一般在200～260℃之間，且最好不要高于該牌號的(de)馬氏(shi)體(ti)開始轉(zhuan)變溫度。
預(yu)(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)的(de)選擇與材料厚度(du)、填充(chong)金屬種(zhong)類、焊接方法和構件的(de)拘(ju)束程度(du)有關(guan)。其中(zhong)與鋼的(de)碳含量(liang)(liang)關(guan)系(xi)最(zui)大(da)。當碳的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)小(xiao)于0.1％時(shi)，預(yu)(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)可小(xiao)于200℃；碳的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)為0.1％～0.2％時(shi)，預(yu)(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)為200～250℃；當含碳的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)大(da)于0.2％時(shi)，除預(yu)(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度(du)要(yao)適(shi)當提高外(wai)，還必須(xu)考慮保證多層焊時(shi)的(de)層間溫(wen)(wen)度(du)。
無論采用哪種熔焊(han)方法，焊(han)前需(xu)預熱，預熱溫(wen)度與鋼中碳(tan)含量(liang)有關，見表4-47。
馬氏體(ti)型不(bu)(bu)銹鋼的預熱溫度不(bu)(bu)宜過(guo)高，否則將使(shi)奧氏體(ti)晶粒粗大(da)，并且隨冷卻速(su)度降低(di)，還會形成(cheng)粗大(da)鐵(tie)素體(ti)加(jia)晶界碳(tan)化物組織，使(shi)焊接(jie)接(jie)頭(tou)塑(su)性和強(qiang)度均(jun)有(you)所下(xia)降。
b. 焊(han)后熱(re)處理（回火(huo)處理）
焊(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)熱(re)處(chu)理(li)前(qian)對焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)溫度(du)有(you)嚴格的(de)(de)要求：焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)焊(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)不可隨(sui)意從(cong)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫度(du)直(zhi)接(jie)(jie)(jie)升(sheng)溫進(jin)行回(hui)(hui)火熱(re)處(chu)理(li)。這是(shi)(shi)因為(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程中形成(cheng)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)尚未(wei)完(wan)全轉變(bian)成(cheng)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，其未(wei)分解的(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)在(zai)(zai)立即升(sheng)溫回(hui)(hui)火熱(re)處(chu)理(li)溫度(du)的(de)(de)過程中，會發生(sheng)珠光體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)，或(huo)者成(cheng)碳化(hua)(hua)物沿奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶界沉淀，產生(sheng)粗大鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)加碳化(hua)(hua)物組(zu)(zu)織，從(cong)而(er)嚴重地降低(di)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)韌(ren)性，也影(ying)響(xiang)強度(du)，還易(yi)使(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)脆(cui)斷且對耐蝕性也不利。如果焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)焊(han)(han)(han)(han)(han)后(hou)(hou)空(kong)冷到(dao)室溫后(hou)(hou)再進(jin)行熱(re)處(chu)理(li)，則馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹耐熱(re)鋼會出現(xian)空(kong)氣淬硬傾向，造成(cheng)常溫塑性降低(di)，并且在(zai)(zai)常溫下殘留的(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)將繼續轉變(bian)為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織，使(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)變(bian)得又硬又脆(cui)，組(zu)(zu)織應力(li)也隨(sui)之增大；若再加上擴(kuo)散氫的(de)(de)聚集，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)就(jiu)有(you)可能產生(sheng)冷裂紋。正確的(de)(de)方法是(shi)(shi)，回(hui)(hui)火前(qian)使(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)適當冷卻(que)，讓焊(han)(han)(han)(han)(han)縫和熱(re)影(ying)響(xiang)區的(de)(de)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基本(ben)分解為(wei)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織。
對于剛度(du)小的焊接構件，焊后可(ke)冷至室溫后再(zai)進行回(hui)火(huo)熱(re)處理。
對(dui)于焊后需(xu)要機械加工(gong)的構件，為了(le)得到最(zui)低硬度(du)，必須采用高溫(wen)退火(huo)，退火(huo)溫(wen)度(du)為830～880℃，保溫(wen)2h后爐冷(leng)至650℃，然后空冷(leng)。
對于剛度大(da)的(de)(de)(de)焊接(jie)構件(jian)，特別是(shi)碳含(han)量較(jiao)高時，需要進(jin)行準確的(de)(de)(de)后熱(re)處理：焊接(jie)區空(kong)冷至(zhi)100～150℃，立(li)即在此溫度保溫1～2h。其目的(de)(de)(de)有兩個：一是(shi)讓奧氏體充(chong)分分解為(wei)馬氏體，又不至(zhi)于立(li)即過分脆化；二是(shi)使焊縫中氫向外擴(kuo)散(san)，起到消氫作用。然后加(jia)熱(re)至(zhi)回火溫度，適當保溫，使馬氏體充(chong)分回火得(de)到理想的(de)(de)(de)回火組織(zhi)。
焊后回火熱處理的(de)目的(de)是降低焊縫和熱影響(xiang)區硬度，改(gai)善其塑性(xing)(xing)和韌(ren)性(xing)(xing)，同時減少(shao)焊接(jie)殘余應力。回火溫(wen)(wen)度一(yi)般選(xuan)在650～750℃，至少(shao)保(bao)溫(wen)(wen)1h后空(kong)冷。
對于高鉻(ge)馬(ma)氏體不(bu)銹鋼，一般在(zai)淬火加回(hui)火的調質狀態下(xia)焊(han)(han)接，焊(han)(han)后(hou)經高溫回(hui)火處理，即可使(shi)焊(han)(han)接接頭具(ju)有合格的力學性能(neng)；如果鋼材在(zai)退火狀態下(xia)焊(han)(han)接，則焊(han)(han)后(hou)會(hui)出現不(bu)均勻的馬(ma)氏體組織(zhi)，此時，整(zheng)個焊(han)(han)件還(huan)需(xu)經過調質處理，才能(neng)使(shi)焊(han)(han)接接頭具(ju)有均勻的力學性能(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)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)馬(ma)氏(shi)體型(xing)不(bu)銹鋼時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)應(ying)選用(yong)低氫(qing)(qing)型(xing)的(de)，在施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)前(qian)要進(jin)行高溫烘烤處理，以便徹底消(xiao)除(chu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)藥皮(pi)中的(de)水分，減少(shao)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)區的(de)擴(kuo)散(san)氫(qing)(qing)含量和降低冷裂(lie)紋(wen)的(de)敏(min)感性。為(wei)了(le)防止過(guo)熱(re)，應(ying)采(cai)用(yong)小(xiao)的(de)熱(re)輸入施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)，施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)過(guo)程以短弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)和窄焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)操(cao)作方法為(wei)佳。焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)適用(yong)于中、厚板(ban)的(de)馬(ma)氏(shi)體型(xing)不(bu)銹鋼的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)。
鎢極(ji)氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)適用于薄(bo)板(ban)(ban)焊(han)(han)接，采用直流正極(ji)性能提(ti)高焊(han)(han)接質量，但(dan)要妥善保護好正面和背面焊(han)(han)接溶池，以防止(zhi)氧化。用氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接薄(bo)板(ban)(ban)時，可以不預熱(re)，冷裂紋(wen)傾向較小；厚(hou)板(ban)(ban)要焊(han)(han)前預熱(re)，焊(han)(han)后(hou)仍(reng)要高溫回火。
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。
