馬氏體型(xing)不銹鋼管(guan)與珠光體鋼管的焊接性，主要取決于馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)的特性。馬氏體不銹鋼(gang)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(le)克服上述缺點，在(zai)焊接工(gong)藝上要注(zhu)意下列幾個方面。
1. 焊接材料的選用(yong)
馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼管與(yu)珠光體(ti)鋼管焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)化學(xue)成(cheng)分(fen)(fen)主要(yao)取(qu)決于(yu)(yu)填充(chong)金(jin)屬(shu)(shu)。為(wei)了(le)保證結構使用(yong)(yong)(yong)性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)要(yao)求(qiu)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)分(fen)(fen)應(ying)力求(qiu)接(jie)近于(yu)(yu)其中一種鋼的(de)成(cheng)分(fen)(fen)。例如，馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼（12Cr13）和珠光體(ti)鋼（Q235）采用(yong)(yong)(yong)焊(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)時，選用(yong)(yong)(yong)J520（E5002型(xing)）焊(han)(han)(han)條施焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)w（Cr）為(wei)5％～6％，經回火處理后，具有良好的(de)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)(neng)；選用(yong)(yong)(yong)G307（E430型(xing)）焊(han)(han)(han)條施焊(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中w（Cr）增至6％～11％，而焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)塑性(xing)(xing)及韌性(xing)(xing)比用(yong)(yong)(yong)結構鋼焊(han)(han)(han)條低，其抗裂(lie)性(xing)(xing)也(ye)較差；若(ruo)選用(yong)(yong)(yong)與(yu)這兩類鋼完全不(bu)(bu)(bu)同(tong)成(cheng)分(fen)(fen)的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)條來焊(han)(han)(han)接(jie)時，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)可(ke)得(de)到奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)組織(zhi)，其抗裂(lie)紋(wen)性(xing)(xing)能(neng)(neng)較好，但是(shi)回火熱處理過程中，容(rong)易產生(sheng)碳的(de)遷(qian)移，且奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)線脹系數比馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)型(xing)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼大約50％，使焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組織(zhi)產生(sheng)較大的(de)內(nei)應(ying)力，促使冷裂(lie)紋(wen)的(de)形成(cheng)，這是(shi)不(bu)(bu)(bu)可(ke)取(qu)的(de)。所以應(ying)避免使用(yong)(yong)(yong)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接(jie)材料來焊(han)(han)(han)接(jie)上述兩類鋼，特(te)別是(shi)受壓容(rong)器或管道的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭更(geng)不(bu)(bu)(bu)能(neng)(neng)用(yong)(yong)(yong)它(ta)作為(wei)焊(han)(han)(han)接(jie)材料。
浙江至德鋼業有限公司采用馬氏體耐(nai)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
馬氏體不銹鋼(gang)常作為耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)使用，珠光體耐(nai)熱(re)(re)鋼(gang)大多(duo)是電站鍋爐主蒸汽管、過熱(re)(re)器、再(zai)熱(re)(re)器集箱和再(zai)熱(re)(re)蒸汽管道的材(cai)料(liao)。這些場合對(dui)管子對(dui)接(jie)焊(han)時(shi)的坡口(kou)形式要(yao)求嚴(yan)格，既要(yao)保證焊(han)縫質量，避(bi)免焊(han)縫根部出現(xian)缺陷，又要(yao)便于操作，還要(yao)滿足無損檢(jian)測(ce)時(shi)所需要(yao)的空(kong)間。
重要管道常(chang)見的坡口形(xing)式有V形(xing)、U形(xing)和雙V形(xing)三種基本類型(xing)，如(ru)圖5-13所示。
3. 預熱溫度與層間溫度
焊前(qian)預(yu)(yu)熱和層(ceng)間(jian)溫(wen)(wen)度的(de)控(kong)制對減少裂紋的(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)有一定影響；預(yu)(yu)熱溫(wen)(wen)度按馬氏(shi)體型不銹鋼要(yao)求選擇，要(yao)控(kong)制在(zai)300～400℃，層(ceng)間(jian)溫(wen)(wen)度也控(kong)制在(zai)這個(ge)溫(wen)(wen)度范圍。預(yu)(yu)熱溫(wen)(wen)度過(guo)高，會導致焊縫冷卻速度變慢，有可能(neng)引(yin)起(qi)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭晶粒邊界碳化物(wu)的(de)析出和形成(cheng)(cheng)(cheng)鐵素體組織。這種碳化物(wu)＋鐵素體組織，會大大降(jiang)低(di)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)沖擊(ji)韌(ren)度。預(yu)(yu)熱溫(wen)(wen)度過(guo)低(di)，則起(qi)不到對材質的(de)預(yu)(yu)熱作用，無法防止(zhi)裂紋的(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)。
為了(le)保持預(yu)熱溫(wen)度，一般在管道的接口邊緣安裝三只熱電偶測量溫(wen)度，利(li)用感應圈加熱來維持溫(wen)度。在整個(ge)焊接過程中，須指定(ding)專人檢查，當低于預(yu)熱溫(wen)度時，要(yao)立(li)即停止(zhi)施焊，接通感應電源，達到預(yu)熱溫(wen)度時方可再(zai)施焊。
4. 焊(han)后(hou)溫(wen)度的控制及回(hui)火(huo)熱處理
以馬(ma)氏體型不銹鋼(gang)管焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭來考慮其焊(han)(han)后(hou)溫(wen)度的(de)控制及回(hui)火熱(re)(re)處理的(de)溫(wen)度。所以焊(han)(han)后(hou)必(bi)須緩(huan)慢(man)冷卻至100～150℃，保溫(wen)0.5～1h，使焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)組織全部轉變成馬(ma)氏體，隨(sui)后(hou)才(cai)能升溫(wen)回(hui)火，進行熱(re)(re)處理。
回(hui)火(huo)溫度一般選擇(ze)在720～780℃范(fan)圍(wei)內(nei)，保溫時間長(chang)短(duan)隨壁厚的不(bu)(bu)同(tong)而變化，一般都要控制在2～5h范(fan)圍(wei)內(nei)。如果(guo)(guo)回(hui)火(huo)溫度偏低(di)，則回(hui)火(huo)效果(guo)(guo)不(bu)(bu)足，使焊接(jie)接(jie)頭的組織轉變不(bu)(bu)充分，也不(bu)(bu)能(neng)消(xiao)除馬氏體(ti)轉變的組織應(ying)力(li)；但回(hui)火(huo)溫度過高，超(chao)過該馬氏體(ti)型不(bu)(bu)銹鋼管相(xiang)變溫度Ac1，在冷(leng)卻過程中又會重新淬硬，使焊接(jie)接(jie)頭沖擊韌(ren)度值大(da)大(da)降低(di)，這也是不(bu)(bu)可取的。
這個異種鋼副接頭的(de)焊接方法、操作工藝及注意(yi)事項(xiang)與馬(ma)氏體不銹鋼焊接相同。
