馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏體不銹鋼和低碳鉻－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、鉻系馬氏體不銹鋼(gang)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。
鉻系馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)隨著碳(tan)(tan)含量的(de)增加(jia)，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)冷(leng)裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)加(jia)大(da)。所以用來制造焊接(jie)(jie)結構的(de)多(duo)數是1Cr13、2Cr13等馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，含碳(tan)(tan)量更高的(de)3Cr13、4Cr13等冷(leng)裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)更強(qiang)，一般(ban)不(bu)能焊接(jie)(jie)。已知Cr13型(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中隨碳(tan)(tan)+氮含量的(de)增加(jia)，硬化(hua)加(jia)強(qiang)，裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)加(jia)劇。可(ke)見降低碳(tan)(tan)+氮可(ke)以顯著改善Cr13型(xing)馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)焊接(jie)(jie)延遲(chi)裂(lie)紋的(de)敏感性。
1Cr13馬氏(shi)體不銹鋼，實際上是半馬氏(shi)體組織，在(zai)焊接熱影響區(qu)近縫(feng)區(qu)會形成粗大鐵素體及沿晶界(jie)析出的碳、氮化合物，塑性(xing)、韌性(xing)顯著(zhu)降低。因(yin)此在(zai)采(cai)用同質焊材(cai)時，焊材(cai)中應添加鈮、鈦、鋁(lv)等合金(jin)元素，可(ke)細化晶粒(li)，提高焊縫(feng)金(jin)屬的塑性(xing)、韌性(xing)，防(fang)止裂紋(wen)的產生。
二(er)、鉻系馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼的焊接(jie)方法(fa)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。
鉻系馬氏體(ti)不銹鋼，因焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)較(jiao)(jiao)差，采用(yong)(yong)(yong)與(yu)(yu)母(mu)(mu)(mu)(mu)材成分相同的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)材時(shi)，通常(chang)均(jun)應采取焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)前預熱(re)(re)(re)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后熱(re)(re)(re)處理(li)。但(dan)當(dang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)件(jian)的(de)拘束度大，且(qie)難以進行預熱(re)(re)(re)和焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)后熱(re)(re)(re)處理(li)時(shi)，也可以采用(yong)(yong)(yong)奧(ao)(ao)氏體(ti)型焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料（表2-6),以提高焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)塑(su)性(xing)(xing)和韌性(xing)(xing)，防(fang)止裂紋(wen)的(de)發生(sheng)。但(dan)奧(ao)(ao)氏體(ti)或以奧(ao)(ao)氏體(ti)為主的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬強度要低于馬氏體(ti)母(mu)(mu)(mu)(mu)材，而且(qie)由(you)于焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬的(de)化學成分和顯微(wei)組(zu)織(zhi)與(yu)(yu)母(mu)(mu)(mu)(mu)材差別(bie)(bie)較(jiao)(jiao)大，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)殘余應力(li)較(jiao)(jiao)大，對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)使用(yong)(yong)(yong)性(xing)(xing)能產生(sheng)不利(li)影響，特(te)別(bie)(bie)是對(dui)接(jie)(jie)頭的(de)疲(pi)勞(lao)蠕變性(xing)(xing)能和應力(li)腐蝕(shi)破裂不利(li)。因此，采用(yong)(yong)(yong)奧(ao)(ao)氏體(ti)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)材時(shi)，應根(gen)據使用(yong)(yong)(yong)條件(jian)嚴格選擇，并要求進行工藝評定。有(you)時(shi)還可采用(yong)(yong)(yong)鎳基合金(jin)(jin)(jin)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)材，使焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)的(de)膨脹系數與(yu)(yu)母(mu)(mu)(mu)(mu)材接(jie)(jie)近，盡量降(jiang)低焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)殘余應力(li)和高溫(wen)熱(re)(re)(re)應力(li)。
由(you)于馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)較差，焊(han)(han)(han)接(jie)馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼時(shi)，不(bu)(bu)論(lun)用(yong)手工電(dian)弧焊(han)(han)(han)、藥芯焊(han)(han)(han)絲(si)半自(zi)動(dong)(dong)焊(han)(han)(han)接(jie)或自(zi)動(dong)(dong)焊(han)(han)(han)，還是用(yong)氣體(ti)(ti)保護(hu)焊(han)(han)(han)（TIG或MIG)、自(zi)動(dong)(dong)埋弧焊(han)(han)(han)，都必須(xu)預(yu)熱(re)，保持層(ceng)間溫(wen)(wen)度(du)(du)，并(bing)進行焊(han)(han)(han)后熱(re)處理。預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)一(yi)(yi)般為200℃~300℃.雖(sui)然馬氏體(ti)(ti)轉變溫(wen)(wen)度(du)(du)甚高，但并(bing)不(bu)(bu)推薦采(cai)用(yong)高于300℃的(de)(de)預(yu)熱(re)與層(ceng)間溫(wen)(wen)度(du)(du)。鋼中(zhong)的(de)(de)含(han)碳量仍然是一(yi)(yi)個主要因素，由(you)它(ta)來選(xuan)擇預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)，當然還與工件厚度(du)(du)有(you)關。一(yi)(yi)旦要采(cai)取焊(han)(han)(han)后熱(re)處理措施，必須(xu)全面考慮冶金(jin)因素的(de)(de)利(li)弊(bi)。
藥芯焊(han)絲與(yu)(yu)埋弧焊(han)、氣體保護焊(han)（包括(kuo)熔化(hua)與(yu)(yu)非熔化(hua)極）焊(han)絲的熔敷金屬(shu)、化(hua)學成分與(yu)(yu)手工電弧焊(han)焊(han)條僅在硅、銅、錳含量上(shang)有些區別，其他基本一樣(yang)。
馬氏體(ti)不銹鋼(gang)焊后熱(re)處(chu)理(li)的(de)作用有二：一是(shi)通過(guo)退(tui)火(huo)降低焊縫金屬(shu)與熱(re)影響區的(de)硬(ying)度，以改(gai)善韌性(xing)；二是(shi)降低焊接殘(can)余應(ying)力。通常對這類(lei)鋼(gang)的(de)焊后熱(re)處(chu)理(li)采用亞臨(lin)界退(tui)火(huo)及完全退(tui)火(huo)。完全退(tui)火(huo)適用于把多相(xiang)組成的(de)熱(re)影響區轉化為(wei)(wei)含鐵素(su)體(ti)的(de)組織(zhi)。完全退(tui)火(huo)需(xu)有適當的(de)過(guo)程控制，只有在要求取得最為(wei)(wei)軟化的(de)條(tiao)件下才采用，因(yin)為(wei)(wei)它有形成粗大碳化物的(de)副作用。
電(dian)(dian)阻點焊(han)、閃光(guang)焊(han)、電(dian)(dian)子束焊(han)以(yi)及高頻電(dian)(dian)阻焊(han)皆可用于馬(ma)氏體不銹鋼的焊(han)接，注意事項(xiang)同上面電(dian)(dian)弧焊(han)中所述相同。
三、低碳鉻－鎳－鉬系馬(ma)氏體不銹鋼的焊接(jie)
在(zai)鉻系馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)鎳、鉬，降低碳(tan)(tan)含(han)量，就成(cheng)為低碳(tan)(tan)鉻－鎳－鉬馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。這種鋼(gang)(gang)在(zai)不同(tong)溫度下產生不同(tong)數量的(de)逆(ni)變奧氏(shi)體(ti)(ti)，但均保持鉻系馬氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)強度和(he)硬度，同(tong)時又提高了鋼(gang)(gang)的(de)韌(ren)性，特(te)別是其(qi)焊接(jie)性能得到根本的(de)改善。
低碳鉻－鎳－鉬系(xi)馬(ma)氏體不(bu)銹鋼，通常采用同質(zhi)焊接材料焊接，見(jian)表2-6。焊前一般不(bu)需要預熱或只需低溫（150℃)預熱，焊后需熱處(chu)理（600℃,2h)來保證焊縫(feng)和熱影(ying)響區(qu)逆變奧氏體，恢復其(qi)韌性(xing)。由于加熱對含鎳（Ni)、鉬（Mo)的低碳馬(ma)氏體鋼的塑性(xing)、韌性(xing)及(ji)淬硬(ying)傾(qing)向的影(ying)響不(bu)太顯著，因此其(qi)抗裂(lie)性(xing)能也(ye)比較好。
綜(zong)上所述(shu)，鉻系(xi)馬氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)在(zai)降碳(tan),增(zeng)加鎳、鉬合(he)金元素(su)以后，在(zai)回火狀態下，鋼(gang)中產生(sheng)一(yi)定的(de)逆變奧(ao)氏(shi)體相，焊(han)接(jie)加熱(re)時(shi)的(de)晶粒長(chang)大趨勢受到抑制，降低(di)了淬(cui)硬傾(qing)向，改(gai)善(shan)了塑、韌(ren)性(xing)。同時(shi)，由于逆變奧(ao)氏(shi)體的(de)存在(zai)，提高(gao)了吸收氫的(de)能力(li)，降低(di)了氫的(de)擴散作用，使(shi)焊(han)接(jie)冷(leng)裂紋的(de)敏感性(xing)大大降低(di)。這(zhe)種鋼(gang)的(de)另(ling)一(yi)特(te)點(dian)是可以通過(guo)焊(han)后熱(re)處理恢(hui)復逆變奧(ao)氏(shi)體量，進一(yi)步改(gai)善(shan)焊(han)接(jie)頭的(de)性(xing)能，因而在(zai)大型(xing)焊(han)接(jie)結(jie)構(gou)如水電、火電、核電等工程和壓(ya)力(li)容器中有廣闊的(de)應(ying)用前景。
這(zhe)類(lei)鋼各種厚度的板材均(jun)可(ke)焊(han)(han)接，即使特厚板用(yong)電渣焊(han)(han)，也可(ke)以不預熱和焊(han)(han)后不需(xu)立即處(chu)理。
