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、鉻系馬氏體(ti)不銹鋼的焊接(jie)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(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼隨著(zhu)碳(tan)含(han)(han)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)，焊(han)接接頭(tou)的(de)冷裂紋(wen)(wen)傾(qing)向(xiang)加(jia)(jia)大。所以用來制(zhi)造焊(han)接結構(gou)的(de)多數是1Cr13、2Cr13等(deng)馬氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼，含(han)(han)碳(tan)量(liang)更高的(de)3Cr13、4Cr13等(deng)冷裂紋(wen)(wen)傾(qing)向(xiang)更強，一般(ban)不能焊(han)接。已(yi)知Cr13型不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中隨碳(tan)+氮(dan)含(han)(han)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia)(jia)，硬化加(jia)(jia)強，裂紋(wen)(wen)傾(qing)向(xiang)加(jia)(jia)劇(ju)。可見降低碳(tan)+氮(dan)可以顯(xian)著(zhu)改善(shan)Cr13型馬氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼的(de)焊(han)接延遲裂紋(wen)(wen)的(de)敏感性(xing)。
1Cr13馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)不銹鋼，實際上(shang)是半馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)組(zu)織，在(zai)焊接(jie)熱影響(xiang)區近縫(feng)區會形成粗大鐵素體(ti)(ti)及(ji)沿晶(jing)界析(xi)出的(de)(de)(de)碳(tan)、氮化(hua)合物，塑(su)性、韌性顯著(zhu)降低。因(yin)此在(zai)采用(yong)同質(zhi)焊材(cai)時，焊材(cai)中應添加鈮、鈦、鋁(lv)等合金元素，可細化(hua)晶(jing)粒，提高焊縫(feng)金屬的(de)(de)(de)塑(su)性、韌性，防止裂紋的(de)(de)(de)產生(sheng)。
二、鉻系馬氏體不銹鋼的焊接方法及焊接材料
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(ge)系(xi)馬氏體不銹(xiu)鋼，因焊(han)(han)(han)接(jie)性較(jiao)差(cha)，采(cai)用與母材(cai)(cai)成分(fen)相同的焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)時(shi)，通(tong)常均應采(cai)取焊(han)(han)(han)前預(yu)熱(re)，焊(han)(han)(han)后熱(re)處理。但當焊(han)(han)(han)件的拘(ju)束度大(da)，且難以(yi)進行預(yu)熱(re)和焊(han)(han)(han)后熱(re)處理時(shi)，也可以(yi)采(cai)用奧氏體型焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)料(liao)（表2-6),以(yi)提高(gao)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的塑性和韌性，防(fang)止裂紋(wen)的發生(sheng)。但奧氏體或以(yi)奧氏體為(wei)主的焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬強度要(yao)低于(yu)馬氏體母材(cai)(cai)，而且由(you)于(yu)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬的化學成分(fen)和顯微組(zu)織與母材(cai)(cai)差(cha)別較(jiao)大(da)，焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應力(li)(li)較(jiao)大(da)，對焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的使用性能產生(sheng)不利影響，特別是對接(jie)頭(tou)的疲勞(lao)蠕變性能和應力(li)(li)腐蝕破裂不利。因此，采(cai)用奧氏體焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)時(shi)，應根據(ju)使用條件嚴(yan)格選擇，并要(yao)求(qiu)進行工藝(yi)評定。有時(shi)還可采(cai)用鎳基(ji)合(he)金焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)，使焊(han)(han)(han)縫(feng)的膨脹系(xi)數(shu)與母材(cai)(cai)接(jie)近(jin)，盡(jin)量(liang)降低焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應力(li)(li)和高(gao)溫(wen)熱(re)應力(li)(li)。
由(you)于(yu)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)接性較(jiao)差，焊(han)接馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼時(shi)，不(bu)論(lun)用(yong)手工(gong)電弧焊(han)、藥芯(xin)焊(han)絲半自動焊(han)接或自動焊(han)，還是(shi)用(yong)氣體(ti)保護焊(han)（TIG或MIG)、自動埋弧焊(han)，都必(bi)(bi)須(xu)預熱，保持(chi)層間溫(wen)度(du)(du)，并進(jin)行焊(han)后熱處(chu)理。預熱溫(wen)度(du)(du)一般為200℃~300℃.雖(sui)然(ran)馬氏(shi)體(ti)轉變溫(wen)度(du)(du)甚高，但(dan)并不(bu)推薦(jian)采用(yong)高于(yu)300℃的預熱與層間溫(wen)度(du)(du)。鋼中的含碳量仍然(ran)是(shi)一個主(zhu)要因素(su)，由(you)它(ta)來選擇預熱溫(wen)度(du)(du)，當然(ran)還與工(gong)件厚度(du)(du)有關。一旦要采取焊(han)后熱處(chu)理措施，必(bi)(bi)須(xu)全面考慮冶(ye)金因素(su)的利弊(bi)。
藥芯焊(han)(han)絲與埋(mai)弧焊(han)(han)、氣(qi)體保護焊(han)(han)（包(bao)括(kuo)熔化(hua)與非(fei)熔化(hua)極）焊(han)(han)絲的(de)熔敷金(jin)屬、化(hua)學成分與手工電弧焊(han)(han)焊(han)(han)條僅在(zai)硅、銅、錳含(han)量上有(you)些區別(bie)，其他基(ji)本一樣。
馬氏體不銹鋼焊(han)后(hou)熱(re)處理(li)的(de)(de)(de)作用(yong)有(you)二(er)：一(yi)是通過(guo)退火(huo)降(jiang)低(di)焊(han)縫金屬與熱(re)影響(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)硬度，以改善(shan)韌性(xing)；二(er)是降(jiang)低(di)焊(han)接殘余應(ying)力(li)。通常對這(zhe)類(lei)鋼的(de)(de)(de)焊(han)后(hou)熱(re)處理(li)采用(yong)亞(ya)臨界退火(huo)及完全退火(huo)。完全退火(huo)適用(yong)于把多相組成(cheng)的(de)(de)(de)熱(re)影響(xiang)區(qu)轉化為(wei)(wei)含鐵素(su)體的(de)(de)(de)組織。完全退火(huo)需有(you)適當的(de)(de)(de)過(guo)程控制，只有(you)在(zai)要求取(qu)得最為(wei)(wei)軟(ruan)化的(de)(de)(de)條(tiao)件下才采用(yong)，因為(wei)(wei)它有(you)形(xing)成(cheng)粗大碳化物的(de)(de)(de)副作用(yong)。
電(dian)阻點焊(han)、閃光焊(han)、電(dian)子(zi)束焊(han)以及高頻電(dian)阻焊(han)皆可用于(yu)馬氏體不銹鋼的(de)焊(han)接，注意(yi)事項同(tong)上面電(dian)弧焊(han)中所述相同(tong)。
三、低碳(tan)鉻－鎳(nie)－鉬(mu)系馬(ma)氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)焊(han)接
在(zai)鉻系馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼中加入鎳(nie)(nie)、鉬，降低碳(tan)含量，就(jiu)成為(wei)低碳(tan)鉻－鎳(nie)(nie)－鉬馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼。這種(zhong)鋼在(zai)不同溫度下(xia)產生(sheng)不同數量的逆變奧氏(shi)體(ti)，但均保(bao)持鉻系馬(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼的強度和(he)硬度，同時(shi)又提高了鋼的韌(ren)性(xing)，特別是(shi)其(qi)焊接性(xing)能得到(dao)根本(ben)的改善(shan)。
低(di)碳鉻－鎳－鉬系馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼，通常(chang)采用(yong)同質(zhi)焊接(jie)材料焊接(jie)，見(jian)表2-6。焊前一般不(bu)需要預熱(re)(re)或(huo)只需低(di)溫(wen)（150℃)預熱(re)(re)，焊后需熱(re)(re)處理（600℃,2h)來(lai)保(bao)證(zheng)焊縫(feng)和熱(re)(re)影(ying)響區逆變奧(ao)氏體(ti)(ti)，恢復(fu)其(qi)韌性(xing)。由(you)于加熱(re)(re)對含鎳（Ni)、鉬（Mo)的低(di)碳馬氏體(ti)(ti)鋼的塑性(xing)、韌性(xing)及淬硬傾向的影(ying)響不(bu)太顯著，因此其(qi)抗裂性(xing)能也比較好。
綜上所述(shu)，鉻系馬氏體(ti)不銹鋼(gang)在(zai)降(jiang)碳(tan),增(zeng)加鎳、鉬(mu)合金(jin)元素以后(hou)，在(zai)回火(huo)狀態下，鋼(gang)中產生一(yi)定的(de)逆變奧(ao)(ao)氏體(ti)相，焊(han)接(jie)(jie)加熱(re)時(shi)的(de)晶粒長大(da)趨(qu)勢受到抑制，降(jiang)低(di)了淬硬傾向，改善了塑、韌性(xing)。同時(shi)，由于逆變奧(ao)(ao)氏體(ti)的(de)存在(zai)，提高了吸收氫的(de)能力，降(jiang)低(di)了氫的(de)擴散作(zuo)用，使焊(han)接(jie)(jie)冷裂紋(wen)的(de)敏感性(xing)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。這(zhe)種鋼(gang)的(de)另(ling)一(yi)特點是可以通過焊(han)后(hou)熱(re)處理恢復逆變奧(ao)(ao)氏體(ti)量，進一(yi)步(bu)改善焊(han)接(jie)(jie)頭的(de)性(xing)能，因(yin)而在(zai)大(da)型焊(han)接(jie)(jie)結(jie)構如(ru)水電(dian)(dian)、火(huo)電(dian)(dian)、核(he)電(dian)(dian)等工程和壓力容(rong)器(qi)中有廣闊的(de)應用前景。
這類鋼各種厚度的(de)板材均可焊(han)(han)接，即(ji)使特厚板用電渣焊(han)(han)，也(ye)可以不(bu)預(yu)熱和焊(han)(han)后不(bu)需立(li)即(ji)處理。
