馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏體不銹鋼(gang)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(xi)馬氏(shi)體不銹鋼的(de)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(ma)(ma)氏體(ti)不銹鋼隨著碳(tan)含量(liang)(liang)的增(zeng)加(jia)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的冷裂(lie)(lie)紋傾(qing)向加(jia)大。所以用來(lai)制造(zao)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)結構(gou)的多數(shu)是1Cr13、2Cr13等(deng)馬(ma)(ma)氏體(ti)不銹鋼，含碳(tan)量(liang)(liang)更高(gao)的3Cr13、4Cr13等(deng)冷裂(lie)(lie)紋傾(qing)向更強，一般不能焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)。已(yi)知Cr13型不銹鋼中隨碳(tan)+氮含量(liang)(liang)的增(zeng)加(jia)，硬化加(jia)強，裂(lie)(lie)紋傾(qing)向加(jia)劇。可見降低碳(tan)+氮可以顯著改(gai)善Cr13型馬(ma)(ma)氏體(ti)不銹鋼的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)延遲裂(lie)(lie)紋的敏(min)感性。
1Cr13馬氏(shi)體(ti)不銹鋼，實際上是(shi)半馬氏(shi)體(ti)組織，在焊(han)接熱影響區近(jin)縫區會形成粗大鐵素體(ti)及沿晶界析出的碳(tan)、氮化合物，塑(su)性(xing)、韌性(xing)顯著降低(di)。因(yin)此(ci)在采用同質焊(han)材時，焊(han)材中應(ying)添加鈮、鈦、鋁等合金(jin)元素，可細化晶粒，提高焊(han)縫金(jin)屬的塑(su)性(xing)、韌性(xing)，防止(zhi)裂(lie)紋的產生。
二、鉻系馬(ma)氏體不銹鋼(gang)的焊接(jie)(jie)方法及(ji)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。
鉻系馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼，因焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)較(jiao)差(cha)，采(cai)用(yong)與(yu)母(mu)材成分相同的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)材時，通常(chang)均應(ying)(ying)采(cai)取焊(han)(han)(han)前預熱(re)(re)，焊(han)(han)(han)后熱(re)(re)處理。但當(dang)焊(han)(han)(han)件的(de)(de)(de)拘束度(du)(du)大(da)，且難以(yi)進行(xing)(xing)預熱(re)(re)和焊(han)(han)(han)后熱(re)(re)處理時，也可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型焊(han)(han)(han)接(jie)材料（表2-6),以(yi)提高(gao)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)塑性(xing)和韌性(xing)，防(fang)止裂紋的(de)(de)(de)發生。但奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)或以(yi)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)為主的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬強度(du)(du)要(yao)低(di)(di)于(yu)馬(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)母(mu)材，而且由于(yu)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)成分和顯(xian)微組織(zhi)與(yu)母(mu)材差(cha)別(bie)較(jiao)大(da)，焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應(ying)(ying)力(li)較(jiao)大(da)，對(dui)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)性(xing)能(neng)產(chan)生不(bu)利(li)影響，特(te)別(bie)是對(dui)接(jie)頭的(de)(de)(de)疲勞蠕(ru)變性(xing)能(neng)和應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕破裂不(bu)利(li)。因此，采(cai)用(yong)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)焊(han)(han)(han)材時，應(ying)(ying)根據使(shi)用(yong)條件嚴(yan)格選擇，并要(yao)求(qiu)進行(xing)(xing)工藝評定。有時還可(ke)采(cai)用(yong)鎳基合(he)金(jin)焊(han)(han)(han)材，使(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)膨脹系數與(yu)母(mu)材接(jie)近，盡量降(jiang)低(di)(di)焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應(ying)(ying)力(li)和高(gao)溫熱(re)(re)應(ying)(ying)力(li)。
由于(yu)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)焊接(jie)性較差，焊接(jie)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)時，不(bu)論用手工電弧焊、藥(yao)芯焊絲(si)半(ban)自動(dong)(dong)(dong)焊接(jie)或(huo)自動(dong)(dong)(dong)焊，還是(shi)用氣體(ti)保護焊（TIG或(huo)MIG)、自動(dong)(dong)(dong)埋弧焊，都必須預(yu)熱，保持(chi)層(ceng)(ceng)間溫(wen)(wen)(wen)度，并(bing)進行焊后熱處理。預(yu)熱溫(wen)(wen)(wen)度一(yi)般為(wei)200℃~300℃.雖然馬氏(shi)體(ti)轉變溫(wen)(wen)(wen)度甚高(gao)(gao)，但并(bing)不(bu)推薦采用高(gao)(gao)于(yu)300℃的(de)(de)預(yu)熱與層(ceng)(ceng)間溫(wen)(wen)(wen)度。鋼(gang)中的(de)(de)含碳量仍(reng)然是(shi)一(yi)個主要因素(su)(su)，由它來選擇預(yu)熱溫(wen)(wen)(wen)度，當然還與工件厚度有(you)關。一(yi)旦(dan)要采取焊后熱處理措(cuo)施，必須全面(mian)考慮冶金因素(su)(su)的(de)(de)利弊。
藥芯焊(han)(han)絲與埋弧焊(han)(han)、氣體保(bao)護(hu)焊(han)(han)（包括熔化(hua)(hua)與非熔化(hua)(hua)極）焊(han)(han)絲的熔敷金屬、化(hua)(hua)學成分與手(shou)工電弧焊(han)(han)焊(han)(han)條僅在(zai)硅、銅、錳(meng)含量上(shang)有些區別，其(qi)他基本一樣。
馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼焊(han)(han)后(hou)熱(re)(re)處理的(de)(de)作(zuo)用有(you)二(er)：一是通過(guo)(guo)退(tui)火(huo)降低焊(han)(han)縫金屬與熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)的(de)(de)硬(ying)度(du)，以(yi)改善(shan)韌性；二(er)是降低焊(han)(han)接殘(can)余應力。通常對這類鋼的(de)(de)焊(han)(han)后(hou)熱(re)(re)處理采用亞臨界退(tui)火(huo)及(ji)完(wan)全退(tui)火(huo)。完(wan)全退(tui)火(huo)適用于把(ba)多相組成的(de)(de)熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)轉化(hua)(hua)為(wei)含(han)鐵素體的(de)(de)組織。完(wan)全退(tui)火(huo)需有(you)適當的(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)控制，只有(you)在(zai)要(yao)求取得(de)最為(wei)軟化(hua)(hua)的(de)(de)條件下才采用，因為(wei)它有(you)形成粗大碳化(hua)(hua)物的(de)(de)副作(zuo)用。
電阻點焊(han)、閃(shan)光焊(han)、電子束焊(han)以及高頻(pin)電阻焊(han)皆可用于馬氏(shi)體不銹鋼的焊(han)接，注意事(shi)項同上面電弧焊(han)中所述相同。
三(san)、低碳鉻(ge)－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼(gang)的焊接
在鉻系馬氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中加(jia)入(ru)鎳(nie)、鉬，降低碳(tan)含(han)量，就成為(wei)低碳(tan)鉻－鎳(nie)－鉬馬氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)。這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)在不(bu)同(tong)溫度(du)下產(chan)生(sheng)不(bu)同(tong)數量的(de)逆變奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)，但均保持鉻系馬氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)強度(du)和(he)硬度(du)，同(tong)時又提高了鋼(gang)(gang)(gang)的(de)韌性，特別是(shi)其(qi)焊接性能(neng)得(de)到根本的(de)改善。
低(di)碳鉻－鎳－鉬(mu)系馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)，通常采(cai)用(yong)同質(zhi)焊(han)(han)接材料(liao)焊(han)(han)接，見表2-6。焊(han)(han)前(qian)一般(ban)不(bu)需要預熱(re)或只需低(di)溫（150℃)預熱(re)，焊(han)(han)后需熱(re)處理（600℃,2h)來(lai)保證焊(han)(han)縫和熱(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區逆變奧(ao)氏(shi)體，恢復其(qi)韌(ren)性。由于加熱(re)對含鎳（Ni)、鉬(mu)（Mo)的低(di)碳馬氏(shi)體鋼(gang)的塑(su)性、韌(ren)性及淬硬傾(qing)向的影(ying)響(xiang)(xiang)不(bu)太顯著，因此其(qi)抗裂性能也比較(jiao)好(hao)。
綜上所述，鉻系馬氏體(ti)不銹鋼在降碳(tan),增加(jia)鎳、鉬合金元素以(yi)后，在回(hui)火狀態(tai)下(xia)，鋼中產生一定(ding)的(de)(de)逆變奧氏體(ti)相，焊(han)(han)接加(jia)熱(re)時(shi)的(de)(de)晶粒長大趨勢受到抑制，降低了(le)淬硬(ying)傾向，改(gai)善了(le)塑、韌(ren)性。同時(shi)，由于逆變奧氏體(ti)的(de)(de)存在，提高了(le)吸收氫的(de)(de)能力，降低了(le)氫的(de)(de)擴散作(zuo)用(yong)，使焊(han)(han)接冷裂紋的(de)(de)敏感(gan)性大大降低。這種(zhong)鋼的(de)(de)另一特(te)點是可以(yi)通過焊(han)(han)后熱(re)處理恢復(fu)逆變奧氏體(ti)量，進(jin)一步改(gai)善焊(han)(han)接頭(tou)的(de)(de)性能，因而(er)在大型(xing)焊(han)(han)接結構(gou)如水電、火電、核電等工(gong)程和壓力容器中有廣闊的(de)(de)應用(yong)前景(jing)。
這類鋼各種(zhong)厚度(du)的板(ban)材均可焊(han)接(jie)，即(ji)使特厚板(ban)用電渣(zha)焊(han)，也可以不預熱(re)和焊(han)后不需立即(ji)處(chu)理。
