馬氏體型(xing)不(bu)銹鋼管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。
為了克(ke)服上述缺點，在(zai)焊接工(gong)藝上要(yao)注意下列(lie)幾(ji)個(ge)方面。
1. 焊接材料(liao)的選用(yong)
馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)與珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接接頭的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)化學成(cheng)分(fen)主要取決于(yu)填充金(jin)屬(shu)(shu)。為了保證結構使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)性能的要求，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)成(cheng)分(fen)應力(li)(li)求接近于(yu)其中(zhong)(zhong)一種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的成(cheng)分(fen)。例(li)如，馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（12Cr13）和珠光體(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（Q235）采用(yong)(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)時，選(xuan)用(yong)(yong)(yong)J520（E5002型）焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)w（Cr）為5％～6％，經回(hui)火(huo)處(chu)理后，具有良(liang)好的力(li)(li)學性能；選(xuan)用(yong)(yong)(yong)G307（E430型）焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)w（Cr）增(zeng)至6％～11％，而(er)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的塑性及(ji)韌(ren)性比用(yong)(yong)(yong)結構鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)低，其抗裂(lie)性也較(jiao)差；若選(xuan)用(yong)(yong)(yong)與這兩類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)完(wan)全不(bu)同成(cheng)分(fen)的奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)來焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接時，焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)(shu)可(ke)得到奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)，其抗裂(lie)紋性能較(jiao)好，但是回(hui)火(huo)熱處(chu)理過(guo)程中(zhong)(zhong)，容易產生(sheng)碳的遷移，且奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的線(xian)脹系數比馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)大(da)約50％，使(shi)(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)組織(zhi)產生(sheng)較(jiao)大(da)的內應力(li)(li)，促使(shi)(shi)冷裂(lie)紋的形(xing)成(cheng)，這是不(bu)可(ke)取的。所(suo)以應避免(mian)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接材料來焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接上述兩類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，特別是受壓容器(qi)或管(guan)道的焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接接頭更不(bu)能用(yong)(yong)(yong)它作為焊(han)(han)(han)(han)(han)(han)(han)接材料。
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(po)口(kou)形式
馬氏體不銹鋼常作為耐(nai)熱鋼使(shi)用，珠(zhu)光(guang)體耐(nai)熱鋼大多是電站(zhan)鍋爐主蒸汽管(guan)(guan)、過(guo)熱器、再(zai)熱器集箱(xiang)和(he)再(zai)熱蒸汽管(guan)(guan)道的(de)(de)材(cai)料。這些場合對管(guan)(guan)子對接(jie)焊時的(de)(de)坡口形(xing)式要(yao)求嚴格，既要(yao)保證焊縫質量，避(bi)免焊縫根部出現缺(que)陷，又(you)要(yao)便(bian)于操作，還要(yao)滿足無損檢測時所需要(yao)的(de)(de)空間。
重要管(guan)道常見的坡口(kou)形(xing)(xing)式有V形(xing)(xing)、U形(xing)(xing)和(he)雙(shuang)V形(xing)(xing)三種基本(ben)類型(xing)，如圖5-13所(suo)示(shi)。
3. 預熱溫度與層間(jian)溫度
焊(han)前預熱(re)和層間溫(wen)度的(de)(de)控制對減少裂(lie)紋的(de)(de)形(xing)(xing)成有一定影(ying)響；預熱(re)溫(wen)度按馬氏(shi)體型不(bu)銹鋼要求選擇(ze)，要控制在300～400℃，層間溫(wen)度也控制在這個溫(wen)度范圍。預熱(re)溫(wen)度過(guo)高，會(hui)導致焊(han)縫冷(leng)卻速度變慢，有可(ke)能引起焊(han)接(jie)接(jie)頭晶(jing)粒(li)邊界碳(tan)化(hua)(hua)物的(de)(de)析出和形(xing)(xing)成鐵素體組織(zhi)。這種碳(tan)化(hua)(hua)物＋鐵素體組織(zhi)，會(hui)大大降低焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)沖擊韌度。預熱(re)溫(wen)度過(guo)低，則起不(bu)到對材質(zhi)的(de)(de)預熱(re)作用，無法防止裂(lie)紋的(de)(de)形(xing)(xing)成。
為了保持預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)，一(yi)般在管道的接口邊緣安裝三只熱(re)電(dian)偶測量(liang)溫(wen)度(du)(du)(du)，利用感應圈加(jia)熱(re)來維持溫(wen)度(du)(du)(du)。在整個焊(han)接過(guo)程(cheng)中，須指(zhi)定專人檢查，當低于預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)時，要立即停(ting)止施焊(han)，接通(tong)感應電(dian)源，達到預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)(du)(du)時方可(ke)再施焊(han)。
4. 焊(han)后(hou)溫度的控制(zhi)及回火熱(re)處理
以馬氏體型不銹(xiu)鋼管(guan)焊接(jie)接(jie)頭(tou)來考慮其焊后(hou)溫度(du)的控制及回火熱處理的溫度(du)。所以焊后(hou)必須緩慢冷卻(que)至100～150℃，保溫0.5～1h，使(shi)焊接(jie)接(jie)頭(tou)的組織全(quan)部轉變成馬氏體，隨后(hou)才能升溫回火，進行熱處理。
回(hui)火(huo)溫度(du)(du)一般(ban)選擇(ze)在720～780℃范圍內，保溫時間(jian)長短隨壁厚的不(bu)(bu)同而變(bian)(bian)化，一般(ban)都要控制在2～5h范圍內。如果(guo)回(hui)火(huo)溫度(du)(du)偏低(di)，則回(hui)火(huo)效果(guo)不(bu)(bu)足，使(shi)焊接接頭的組(zu)織轉變(bian)(bian)不(bu)(bu)充分(fen)，也(ye)不(bu)(bu)能(neng)消除馬氏體轉變(bian)(bian)的組(zu)織應力；但回(hui)火(huo)溫度(du)(du)過(guo)高，超過(guo)該馬氏體型不(bu)(bu)銹鋼(gang)管相變(bian)(bian)溫度(du)(du)Ac1，在冷卻(que)過(guo)程中又會重新淬(cui)硬，使(shi)焊接接頭沖擊韌(ren)度(du)(du)值大大降低(di)，這也(ye)是(shi)不(bu)(bu)可取的。
這(zhe)個異種鋼副接(jie)(jie)頭(tou)的(de)焊(han)接(jie)(jie)方法、操作工藝及注意事項與馬氏體不銹(xiu)鋼焊(han)接(jie)(jie)相同。
