馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏體不銹(xiu)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、鉻系馬氏體不(bu)銹鋼的焊接性
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。
鉻系馬氏體(ti)不(bu)銹鋼隨(sui)著碳(tan)含量(liang)的增加，焊(han)(han)接接頭的冷裂紋(wen)(wen)傾向加大。所以(yi)用來制造焊(han)(han)接結構的多數是1Cr13、2Cr13等馬氏體(ti)不(bu)銹鋼，含碳(tan)量(liang)更高的3Cr13、4Cr13等冷裂紋(wen)(wen)傾向更強，一般不(bu)能焊(han)(han)接。已(yi)知(zhi)Cr13型不(bu)銹鋼中隨(sui)碳(tan)+氮含量(liang)的增加，硬(ying)化加強，裂紋(wen)(wen)傾向加劇。可見降低碳(tan)+氮可以(yi)顯著改善Cr13型馬氏體(ti)不(bu)銹鋼的焊(han)(han)接延(yan)遲裂紋(wen)(wen)的敏感性。
1Cr13馬(ma)氏體不(bu)銹鋼，實際上是半馬(ma)氏體組織，在焊接熱影響區近縫區會形成粗大鐵素體及沿晶(jing)界(jie)析出(chu)的碳、氮化(hua)合(he)物，塑(su)性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)顯著降低。因此在采用同質(zhi)焊材(cai)時(shi)，焊材(cai)中應添加鈮、鈦(tai)、鋁等合(he)金元素，可細化(hua)晶(jing)粒，提高(gao)焊縫金屬(shu)的塑(su)性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)，防(fang)止(zhi)裂紋的產生。
二、鉻系馬氏體不銹鋼(gang)的焊接(jie)方法及焊接(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。
鉻系(xi)馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹鋼，因(yin)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)較差，采(cai)用(yong)與母材成分相同的(de)(de)(de)(de)焊(han)材時(shi)，通常均(jun)應(ying)采(cai)取(qu)焊(han)前預(yu)熱(re)(re)，焊(han)后熱(re)(re)處(chu)理。但當焊(han)件的(de)(de)(de)(de)拘束度大(da)，且難以進(jin)(jin)行預(yu)熱(re)(re)和(he)(he)焊(han)后熱(re)(re)處(chu)理時(shi)，也可以采(cai)用(yong)奧氏(shi)體(ti)(ti)型(xing)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)材料（表2-6),以提高(gao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)(xing)(xing)和(he)(he)韌(ren)性(xing)(xing)(xing)，防止裂紋的(de)(de)(de)(de)發生。但奧氏(shi)體(ti)(ti)或以奧氏(shi)體(ti)(ti)為(wei)主的(de)(de)(de)(de)焊(han)縫金屬強(qiang)度要低于(yu)馬氏(shi)體(ti)(ti)母材，而且由于(yu)焊(han)縫金屬的(de)(de)(de)(de)化(hua)學成分和(he)(he)顯微組織與母材差別較大(da)，焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)殘余應(ying)力較大(da)，對(dui)(dui)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)使用(yong)性(xing)(xing)(xing)能(neng)產生不利(li)影響，特別是對(dui)(dui)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)疲勞蠕(ru)變性(xing)(xing)(xing)能(neng)和(he)(he)應(ying)力腐蝕(shi)破裂不利(li)。因(yin)此(ci)，采(cai)用(yong)奧氏(shi)體(ti)(ti)焊(han)材時(shi)，應(ying)根據使用(yong)條件嚴(yan)格選擇，并(bing)要求進(jin)(jin)行工(gong)藝評定(ding)。有時(shi)還可采(cai)用(yong)鎳基(ji)合金焊(han)材，使焊(han)縫的(de)(de)(de)(de)膨脹系(xi)數與母材接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)近，盡(jin)量降低焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)(jie)殘余應(ying)力和(he)(he)高(gao)溫熱(re)(re)應(ying)力。
由于馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼焊(han)(han)接(jie)性較差，焊(han)(han)接(jie)馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹鋼時，不論用手(shou)工(gong)(gong)電弧焊(han)(han)、藥芯焊(han)(han)絲半自動(dong)焊(han)(han)接(jie)或自動(dong)焊(han)(han)，還(huan)是用氣(qi)體(ti)保(bao)護焊(han)(han)（TIG或MIG)、自動(dong)埋弧焊(han)(han)，都(dou)必須預熱(re)，保(bao)持層間(jian)(jian)溫(wen)度(du)，并進行(xing)焊(han)(han)后熱(re)處理。預熱(re)溫(wen)度(du)一般為200℃~300℃.雖(sui)然(ran)馬(ma)氏(shi)體(ti)轉變(bian)溫(wen)度(du)甚高，但(dan)并不推薦采(cai)用高于300℃的預熱(re)與層間(jian)(jian)溫(wen)度(du)。鋼中的含碳(tan)量仍然(ran)是一個主要因(yin)素，由它來選擇預熱(re)溫(wen)度(du)，當(dang)然(ran)還(huan)與工(gong)(gong)件厚(hou)度(du)有(you)關。一旦要采(cai)取(qu)焊(han)(han)后熱(re)處理措施，必須全面考慮冶金因(yin)素的利(li)弊。
藥芯焊(han)絲與埋弧(hu)焊(han)、氣體保護(hu)焊(han)（包括熔化(hua)與非熔化(hua)極）焊(han)絲的熔敷金(jin)屬、化(hua)學成(cheng)分與手工電弧(hu)焊(han)焊(han)條僅在硅(gui)、銅、錳含(han)量上有(you)些區別，其他基本一樣。
馬氏體(ti)不銹鋼(gang)焊后(hou)熱(re)(re)處(chu)理的(de)(de)作用(yong)有二(er)：一是(shi)通過退火(huo)降低焊縫(feng)金屬與熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)的(de)(de)硬度，以改善韌(ren)性；二(er)是(shi)降低焊接(jie)殘余應(ying)力。通常對這類鋼(gang)的(de)(de)焊后(hou)熱(re)(re)處(chu)理采(cai)用(yong)亞臨(lin)界退火(huo)及完(wan)全退火(huo)。完(wan)全退火(huo)適用(yong)于(yu)把多相(xiang)組成(cheng)的(de)(de)熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)轉化(hua)為含鐵素體(ti)的(de)(de)組織。完(wan)全退火(huo)需有適當(dang)的(de)(de)過程控制(zhi)，只(zhi)有在要求取得最為軟化(hua)的(de)(de)條件下(xia)才采(cai)用(yong)，因為它有形(xing)成(cheng)粗大碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)(de)副(fu)作用(yong)。
電阻點焊(han)、閃光焊(han)、電子束(shu)焊(han)以及高(gao)頻電阻焊(han)皆可用于馬氏體不銹鋼(gang)的焊(han)接(jie)，注意事項同上(shang)面電弧焊(han)中所述相同。
三、低(di)碳鉻(ge)－鎳－鉬系馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊接
在鉻(ge)系(xi)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong)加入鎳、鉬(mu)，降低碳含量(liang)，就成為低碳鉻(ge)－鎳－鉬(mu)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)。這種(zhong)鋼(gang)(gang)在不(bu)同(tong)(tong)溫度下產生不(bu)同(tong)(tong)數量(liang)的(de)(de)逆(ni)變奧氏(shi)(shi)體(ti)，但(dan)均保持鉻(ge)系(xi)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)強度和硬度，同(tong)(tong)時又(you)提高了鋼(gang)(gang)的(de)(de)韌性，特別(bie)是其焊(han)接性能得到(dao)根(gen)本的(de)(de)改善。
低碳鉻(ge)－鎳(nie)－鉬(mu)系(xi)馬氏(shi)體不銹鋼，通常采用同質焊(han)(han)(han)(han)接(jie)材料焊(han)(han)(han)(han)接(jie)，見表(biao)2-6。焊(han)(han)(han)(han)前一般不需(xu)要預熱或只(zhi)需(xu)低溫（150℃)預熱，焊(han)(han)(han)(han)后需(xu)熱處(chu)理（600℃,2h)來保證焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)和熱影(ying)響區逆變奧氏(shi)體，恢復其韌性。由于(yu)加(jia)熱對(dui)含鎳(nie)（Ni)、鉬(mu)（Mo)的(de)低碳馬氏(shi)體鋼的(de)塑性、韌性及(ji)淬硬(ying)傾向的(de)影(ying)響不太顯著，因(yin)此其抗裂性能(neng)也比較好。
綜上所述，鉻系馬氏體(ti)(ti)不銹鋼在(zai)降(jiang)碳,增加(jia)鎳、鉬合(he)金元素(su)以后(hou)，在(zai)回火(huo)狀(zhuang)態下，鋼中產生一(yi)定(ding)的逆變奧氏體(ti)(ti)相，焊(han)(han)(han)接加(jia)熱(re)時(shi)的晶粒長大(da)趨勢受到抑制(zhi)，降(jiang)低(di)(di)了淬硬傾向，改善(shan)了塑、韌性。同(tong)時(shi)，由(you)于逆變奧氏體(ti)(ti)的存在(zai)，提高(gao)了吸(xi)收氫的能(neng)力，降(jiang)低(di)(di)了氫的擴散作(zuo)用，使(shi)焊(han)(han)(han)接冷(leng)裂紋的敏感性大(da)大(da)降(jiang)低(di)(di)。這種鋼的另一(yi)特點是可(ke)以通過焊(han)(han)(han)后(hou)熱(re)處(chu)理恢復(fu)逆變奧氏體(ti)(ti)量(liang)，進一(yi)步(bu)改善(shan)焊(han)(han)(han)接頭(tou)的性能(neng)，因而(er)在(zai)大(da)型焊(han)(han)(han)接結構如水電、火(huo)電、核(he)電等工程和壓力容器(qi)中有廣闊(kuo)的應(ying)用前景。
這(zhe)類鋼各種厚度的板(ban)材均可焊(han)接，即使特厚板(ban)用電(dian)渣焊(han)，也可以不預熱和焊(han)后不需立(li)即處理。
