馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏(shi)體(ti)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(xi)馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼的焊接性(xing)
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)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)隨著碳(tan)含量(liang)的(de)(de)(de)增加，焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)冷(leng)裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)加大。所以用(yong)來制造焊接(jie)結構的(de)(de)(de)多數是1Cr13、2Cr13等(deng)馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)，含碳(tan)量(liang)更高的(de)(de)(de)3Cr13、4Cr13等(deng)冷(leng)裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)更強，一般不(bu)(bu)能焊接(jie)。已(yi)知Cr13型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中隨碳(tan)+氮(dan)含量(liang)的(de)(de)(de)增加，硬化(hua)加強，裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)加劇(ju)。可見降低碳(tan)+氮(dan)可以顯著改善Cr13型馬氏體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)焊接(jie)延遲(chi)裂(lie)紋的(de)(de)(de)敏感性。
1Cr13馬氏體不銹鋼，實際上是半(ban)馬氏體組織，在焊(han)接熱影響(xiang)區近(jin)縫區會形成粗大鐵(tie)素(su)體及(ji)沿晶(jing)(jing)界(jie)析出的碳(tan)、氮化(hua)合物，塑性(xing)、韌性(xing)顯著降低(di)。因此在采用同質焊(han)材時，焊(han)材中應添加鈮、鈦、鋁等合金元素(su)，可細化(hua)晶(jing)(jing)粒，提高焊(han)縫金屬的塑性(xing)、韌性(xing)，防止裂紋的產生。
二、鉻系(xi)馬氏體不銹鋼的焊接方法及焊接材料(liao)
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(shi)體(ti)不銹鋼，因(yin)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)較差，采(cai)用(yong)與(yu)母材(cai)成(cheng)分(fen)(fen)相同的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)時(shi)(shi)，通常均(jun)應(ying)(ying)采(cai)取焊(han)(han)(han)(han)前預(yu)熱(re)，焊(han)(han)(han)(han)后熱(re)處理。但當焊(han)(han)(han)(han)件的(de)(de)(de)(de)拘束度大(da)(da)，且(qie)難以進(jin)行(xing)預(yu)熱(re)和(he)焊(han)(han)(han)(han)后熱(re)處理時(shi)(shi)，也可以采(cai)用(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)型焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料（表2-6),以提高焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)和(he)韌性(xing)(xing)，防止裂紋的(de)(de)(de)(de)發生。但奧(ao)氏(shi)體(ti)或(huo)以奧(ao)氏(shi)體(ti)為主的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬強度要(yao)(yao)低(di)于(yu)(yu)馬氏(shi)體(ti)母材(cai)，而且(qie)由于(yu)(yu)焊(han)(han)(han)(han)縫金屬的(de)(de)(de)(de)化學成(cheng)分(fen)(fen)和(he)顯微組織與(yu)母材(cai)差別較大(da)(da)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)殘余應(ying)(ying)力(li)較大(da)(da)，對焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)性(xing)(xing)能產生不利(li)影響，特別是對接(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)(de)疲勞蠕變性(xing)(xing)能和(he)應(ying)(ying)力(li)腐蝕破裂不利(li)。因(yin)此，采(cai)用(yong)奧(ao)氏(shi)體(ti)焊(han)(han)(han)(han)材(cai)時(shi)(shi)，應(ying)(ying)根據使(shi)用(yong)條件嚴(yan)格選擇，并要(yao)(yao)求進(jin)行(xing)工藝評定(ding)。有時(shi)(shi)還可采(cai)用(yong)鎳基(ji)合金焊(han)(han)(han)(han)材(cai)，使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)(de)(de)膨脹系數與(yu)母材(cai)接(jie)(jie)近，盡量降低(di)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)殘余應(ying)(ying)力(li)和(he)高溫熱(re)應(ying)(ying)力(li)。
由于馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼焊接(jie)性較差，焊接(jie)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼時，不(bu)論用(yong)(yong)手(shou)工電弧焊、藥(yao)芯焊絲半自動(dong)焊接(jie)或(huo)自動(dong)焊，還是(shi)(shi)用(yong)(yong)氣體(ti)保(bao)護焊（TIG或(huo)MIG)、自動(dong)埋(mai)弧焊，都(dou)必須(xu)預熱(re)，保(bao)持層間(jian)溫度(du)，并(bing)進行焊后(hou)熱(re)處理。預熱(re)溫度(du)一(yi)(yi)般為200℃~300℃.雖(sui)然(ran)馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)轉變溫度(du)甚高，但并(bing)不(bu)推薦采用(yong)(yong)高于300℃的(de)(de)預熱(re)與層間(jian)溫度(du)。鋼中的(de)(de)含碳量仍然(ran)是(shi)(shi)一(yi)(yi)個主要(yao)因素(su)，由它來選擇預熱(re)溫度(du)，當然(ran)還與工件厚度(du)有(you)關。一(yi)(yi)旦(dan)要(yao)采取焊后(hou)熱(re)處理措施(shi)，必須(xu)全面考慮(lv)冶金因素(su)的(de)(de)利弊。
藥(yao)芯焊絲與埋弧(hu)焊、氣體保護焊（包括熔化與非(fei)熔化極）焊絲的熔敷金屬(shu)、化學(xue)成分與手(shou)工電弧(hu)焊焊條僅在硅、銅、錳含量(liang)上有(you)些區(qu)別，其他(ta)基本一樣。
馬氏體不銹鋼(gang)焊(han)后熱(re)處理的(de)(de)(de)作用有二：一(yi)是通(tong)過退火(huo)降低焊(han)縫(feng)金屬與熱(re)影響區(qu)的(de)(de)(de)硬度，以改善(shan)韌性；二是降低焊(han)接殘余應力(li)。通(tong)常對這類鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)后熱(re)處理采用亞臨界(jie)退火(huo)及完全退火(huo)。完全退火(huo)適用于把多相組成(cheng)的(de)(de)(de)熱(re)影響區(qu)轉(zhuan)化為(wei)含(han)鐵(tie)素(su)體的(de)(de)(de)組織。完全退火(huo)需有適當(dang)的(de)(de)(de)過程控制(zhi)，只有在要求取得最為(wei)軟化的(de)(de)(de)條件下才采用，因為(wei)它有形成(cheng)粗(cu)大碳(tan)化物(wu)的(de)(de)(de)副作用。
電(dian)(dian)阻點焊、閃光(guang)焊、電(dian)(dian)子(zi)束(shu)焊以及高頻電(dian)(dian)阻焊皆可用于馬氏體不銹鋼的焊接，注意事項同(tong)上面電(dian)(dian)弧焊中所述相同(tong)。
三、低碳(tan)鉻－鎳－鉬系馬氏(shi)體(ti)不銹鋼的焊接
在鉻系(xi)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中加入(ru)鎳(nie)、鉬(mu)，降(jiang)低碳含量，就成(cheng)為(wei)低碳鉻－鎳(nie)－鉬(mu)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。這種鋼(gang)(gang)在不(bu)同(tong)溫度(du)下產生不(bu)同(tong)數量的(de)(de)逆變奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)，但均保持鉻系(xi)馬(ma)(ma)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)強度(du)和(he)硬(ying)度(du)，同(tong)時又提高了鋼(gang)(gang)的(de)(de)韌性，特別是其(qi)焊接性能(neng)得到根本的(de)(de)改善。
低碳(tan)鉻－鎳－鉬系(xi)馬氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼，通常(chang)采(cai)用同質焊(han)接(jie)材料焊(han)接(jie)，見(jian)表2-6。焊(han)前一般不(bu)需要預熱(re)(re)(re)或只需低溫（150℃)預熱(re)(re)(re)，焊(han)后需熱(re)(re)(re)處理（600℃,2h)來(lai)保證焊(han)縫和熱(re)(re)(re)影(ying)響區逆變(bian)奧氏體(ti)(ti)，恢(hui)復其韌性(xing)。由(you)于加熱(re)(re)(re)對(dui)含鎳（Ni)、鉬（Mo)的(de)低碳(tan)馬氏體(ti)(ti)鋼的(de)塑性(xing)、韌性(xing)及淬硬傾向的(de)影(ying)響不(bu)太顯著，因此其抗裂性(xing)能(neng)也比較(jiao)好(hao)。
綜(zong)上所述，鉻系(xi)馬(ma)氏(shi)體不銹鋼在(zai)降(jiang)碳,增加鎳、鉬合金元素以后，在(zai)回火(huo)(huo)狀(zhuang)態(tai)下，鋼中產生一定的逆變奧氏(shi)體相，焊(han)接(jie)加熱時的晶粒長大趨勢受到抑(yi)制，降(jiang)低了(le)(le)淬硬傾(qing)向，改善了(le)(le)塑(su)、韌(ren)性。同時，由于逆變奧氏(shi)體的存在(zai)，提高了(le)(le)吸收氫的能力，降(jiang)低了(le)(le)氫的擴散(san)作用，使焊(han)接(jie)冷裂(lie)紋(wen)的敏(min)感性大大降(jiang)低。這種鋼的另一特(te)點(dian)是可以通過焊(han)后熱處(chu)理恢復(fu)逆變奧氏(shi)體量，進(jin)一步改善焊(han)接(jie)頭的性能，因而在(zai)大型焊(han)接(jie)結構如水電、火(huo)(huo)電、核電等工(gong)程和壓力容器中有廣闊的應用前景。
這類鋼各種厚度(du)的(de)板材均可焊(han)(han)接，即使特厚板用電渣(zha)焊(han)(han)，也(ye)可以不(bu)預熱(re)和焊(han)(han)后不(bu)需立即處理(li)。
