馬氏體不銹鋼在空冷條件下,即能淬硬,所以馬氏體不銹鋼焊接性最主要的特點是淬硬和冷裂的傾向很大。由于焊接熱循環中的冷卻速度快,焊縫和熱影響區形成硬脆的馬氏體組織,當焊件的拘束度較大時,加之馬氏體不銹鋼的導熱性差,焊后的殘余應力大,再有氫的作用,使其冷裂傾向很大。隨著鋼的碳含量的增加,熱影響區硬度增高,冷裂傾向也隨之加大,焊接性也就越差。在鉻型馬氏體不銹鋼中,1Cr13、2Cr13是可焊的,3Cr13、4Cr13、3Cr16、9Cr18等鋼一般是不可焊接的。
鉻(ge)是(shi)馬氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)主要合金元素(su),對焊接(jie)(jie)性也有(you)明顯的(de)影(ying)響,鉻(ge)的(de)增加(jia)(jia)使鐵素(su)體的(de)穩定性增加(jia)(jia),在(zai)焊接(jie)(jie)加(jia)(jia)熱時,可能(neng)阻止(zhi)組(zu)織完(wan)全轉(zhuan)變(bian)為奧氏體而殘留部分未轉(zhuan)變(bian)的(de)鐵素(su)體,這樣,在(zai)快速冷卻的(de)熱影(ying)響區就(jiu)會含有(you)一定量(liang)鐵素(su)體。在(zai)馬氏體組(zu)織中存在(zai)較軟(ruan)的(de)鐵素(su)體,降(jiang)低了鋼(gang)的(de)硬度和裂紋傾向。
在鉻鎳(nie)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼中(zhong),由(you)于鎳(nie)的(de)加入可(ke)以允許(xu)碳含量降低(di),甚至可(ke)以降到(dao)超低(di)碳。由(you)于碳的(de)降低(di),雖然(ran)組(zu)織(zhi)仍為(wei)馬氏(shi)體(ti),強度很高(gao),但其(qi)韌性(xing)(xing)得到(dao)了提高(gao),焊(han)接性(xing)(xing)也能得到(dao)一定的(de)改善。
馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)可(ke)以在退火、淬硬、消除應力處理或(huo)回火狀(zhuang)態(tai)下焊(han)(han)接(jie)(jie),熱(re)處理狀(zhuang)態(tai)對焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)影(ying)響(xiang)區的(de)(de)淬硬性只產生(sheng)輕微(wei)影(ying)響(xiang),也就是說(shuo)對其焊(han)(han)接(jie)(jie)性影(ying)響(xiang)不大(da)。馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)性主要決定(ding)于(yu)化學成(cheng)分。采用合適的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝可(ke)降低(di)其熱(re)影(ying)響(xiang)硬度,如焊(han)(han)前預熱(re),焊(han)(han)后(hou)熱(re)處理可(ke)以大(da)大(da)改善接(jie)(jie)頭的(de)(de)力學性能(neng)。馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)導(dao)熱(re)性低(di),易過熱(re),在熱(re)影(ying)響(xiang)區產生(sheng)粗大(da)組織。此外,多數馬(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)成(cheng)分位于(yu)或(huo)接(jie)(jie)近(jin)雙相(xiang)區,在過熱(re)和冷卻速(su)度小的(de)(de)情況(kuang)下,近(jin)縫區會(hui)出現粗大(da)的(de)(de)鐵素體(ti)(ti)和晶界碳化物,降低(di)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭塑(su)性。