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(bu)銹(xiu)鋼的焊接性
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(xi)馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)隨(sui)著碳(tan)含(han)(han)量的(de)增加(jia)，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)冷裂(lie)(lie)紋傾向加(jia)大。所以用來制造焊接(jie)(jie)結構的(de)多數是(shi)1Cr13、2Cr13等馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，含(han)(han)碳(tan)量更高(gao)的(de)3Cr13、4Cr13等冷裂(lie)(lie)紋傾向更強，一般不能焊接(jie)(jie)。已知Cr13型不銹(xiu)鋼(gang)中隨(sui)碳(tan)+氮含(han)(han)量的(de)增加(jia)，硬化加(jia)強，裂(lie)(lie)紋傾向加(jia)劇。可見降低碳(tan)+氮可以顯著改善Cr13型馬(ma)(ma)氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊接(jie)(jie)延遲(chi)裂(lie)(lie)紋的(de)敏(min)感性。
1Cr13馬(ma)氏體不銹鋼(gang)，實際上是半馬(ma)氏體組織，在(zai)焊接熱影響(xiang)區(qu)近(jin)縫區(qu)會(hui)形成粗大(da)鐵素體及(ji)沿晶界(jie)析出的碳、氮化合物(wu)，塑(su)性、韌(ren)性顯著降低。因此在(zai)采用(yong)同質(zhi)焊材時，焊材中應添(tian)加鈮、鈦、鋁等合金元素，可細(xi)化晶粒，提高(gao)焊縫金屬的塑(su)性、韌(ren)性，防止裂紋的產生。
二、鉻系馬(ma)氏體(ti)不銹鋼的焊接(jie)方(fang)法及焊接(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(ge)系馬氏(shi)體不銹鋼(gang)，因焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)(xing)較(jiao)差(cha)，采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)與母(mu)(mu)(mu)材成分(fen)相同的(de)(de)焊(han)(han)(han)材時，通(tong)常均應(ying)采(cai)(cai)(cai)取焊(han)(han)(han)前預(yu)熱，焊(han)(han)(han)后熱處理(li)。但當焊(han)(han)(han)件的(de)(de)拘束度大(da)，且(qie)難(nan)以進(jin)行(xing)預(yu)熱和(he)(he)焊(han)(han)(han)后熱處理(li)時，也(ye)可以采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)體型焊(han)(han)(han)接(jie)材料（表(biao)2-6),以提高焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)和(he)(he)韌(ren)性(xing)(xing)，防止(zhi)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)發生(sheng)。但奧(ao)氏(shi)體或以奧(ao)氏(shi)體為主的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬強度要低于馬氏(shi)體母(mu)(mu)(mu)材，而且(qie)由(you)于焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬的(de)(de)化學成分(fen)和(he)(he)顯(xian)微組織與母(mu)(mu)(mu)材差(cha)別較(jiao)大(da)，焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應(ying)力較(jiao)大(da)，對焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)性(xing)(xing)能產生(sheng)不利(li)影(ying)響，特別是對接(jie)頭的(de)(de)疲(pi)勞(lao)蠕(ru)變性(xing)(xing)能和(he)(he)應(ying)力腐蝕破裂(lie)不利(li)。因此，采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)體焊(han)(han)(han)材時，應(ying)根據(ju)使(shi)用(yong)(yong)條件嚴格選擇，并要求進(jin)行(xing)工(gong)藝評定。有時還可采(cai)(cai)(cai)用(yong)(yong)鎳基合(he)金焊(han)(han)(han)材，使(shi)焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)膨脹系數與母(mu)(mu)(mu)材接(jie)近，盡量降(jiang)低焊(han)(han)(han)接(jie)殘余應(ying)力和(he)(he)高溫熱應(ying)力。
由(you)于馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼焊(han)(han)(han)(han)接性較(jiao)差，焊(han)(han)(han)(han)接馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼時(shi)，不論用手工(gong)電弧焊(han)(han)(han)(han)、藥芯焊(han)(han)(han)(han)絲半自動焊(han)(han)(han)(han)接或自動焊(han)(han)(han)(han)，還(huan)是(shi)用氣體(ti)(ti)保護焊(han)(han)(han)(han)（TIG或MIG)、自動埋弧焊(han)(han)(han)(han)，都必須(xu)預熱(re)，保持(chi)層(ceng)間(jian)溫(wen)(wen)度(du)，并(bing)進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)后(hou)熱(re)處(chu)理。預熱(re)溫(wen)(wen)度(du)一般為200℃~300℃.雖然馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)轉變溫(wen)(wen)度(du)甚(shen)高，但并(bing)不推薦采用高于300℃的(de)(de)預熱(re)與層(ceng)間(jian)溫(wen)(wen)度(du)。鋼中的(de)(de)含碳量仍然是(shi)一個主(zhu)要(yao)(yao)因素(su)，由(you)它來選擇預熱(re)溫(wen)(wen)度(du)，當然還(huan)與工(gong)件厚度(du)有關。一旦(dan)要(yao)(yao)采取(qu)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)熱(re)處(chu)理措施，必須(xu)全(quan)面(mian)考(kao)慮冶(ye)金(jin)因素(su)的(de)(de)利(li)弊。
藥芯焊(han)絲與埋弧(hu)焊(han)、氣體保(bao)護焊(han)（包括熔(rong)化(hua)(hua)與非(fei)熔(rong)化(hua)(hua)極）焊(han)絲的熔(rong)敷(fu)金屬、化(hua)(hua)學成(cheng)分與手工電弧(hu)焊(han)焊(han)條僅在硅、銅(tong)、錳(meng)含量上(shang)有些區別，其(qi)他基本一樣(yang)。
馬氏體不銹鋼(gang)焊后(hou)(hou)熱(re)(re)處理的(de)(de)(de)作用(yong)有(you)二：一是(shi)通過(guo)退火降低(di)焊縫金屬(shu)與熱(re)(re)影響區的(de)(de)(de)硬度，以(yi)改善韌性(xing)；二是(shi)降低(di)焊接殘余(yu)應力。通常對(dui)這類鋼(gang)的(de)(de)(de)焊后(hou)(hou)熱(re)(re)處理采用(yong)亞臨界退火及完全(quan)退火。完全(quan)退火適用(yong)于把(ba)多相組成的(de)(de)(de)熱(re)(re)影響區轉化為含鐵素體的(de)(de)(de)組織。完全(quan)退火需(xu)有(you)適當的(de)(de)(de)過(guo)程控(kong)制，只有(you)在要求取得最為軟化的(de)(de)(de)條件(jian)下才采用(yong)，因為它有(you)形成粗大碳化物的(de)(de)(de)副作用(yong)。
電阻(zu)點焊(han)、閃光焊(han)、電子(zi)束焊(han)以及高頻電阻(zu)焊(han)皆可用(yong)于馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)接，注意(yi)事項(xiang)同(tong)上面電弧焊(han)中所述(shu)相(xiang)同(tong)。
三、低碳鉻(ge)－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼的焊接
在鉻系(xi)馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)中加入鎳、鉬，降低碳含量，就成為低碳鉻－鎳－鉬馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)。這種鋼(gang)在不(bu)(bu)同溫度(du)下產生不(bu)(bu)同數量的(de)(de)逆變奧氏(shi)體(ti)(ti)，但均保持鉻系(xi)馬氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)強度(du)和硬度(du)，同時又(you)提高了鋼(gang)的(de)(de)韌性，特別是其(qi)焊接性能得到根本的(de)(de)改(gai)善。
低碳鉻－鎳－鉬系馬氏體(ti)不(bu)銹鋼，通常采用同質焊(han)(han)接材料焊(han)(han)接，見表2-6。焊(han)(han)前一般不(bu)需要(yao)預熱或只需低溫（150℃)預熱，焊(han)(han)后需熱處理（600℃,2h)來保證(zheng)焊(han)(han)縫和熱影響區逆變奧氏體(ti)，恢(hui)復其韌(ren)性。由于加熱對含(han)鎳（Ni)、鉬（Mo)的低碳馬氏體(ti)鋼的塑性、韌(ren)性及淬硬傾向的影響不(bu)太顯(xian)著(zhu)，因此其抗(kang)裂性能也比較(jiao)好。
綜(zong)上所(suo)述，鉻系馬氏體(ti)(ti)不銹鋼在(zai)降碳(tan),增(zeng)加(jia)鎳、鉬合金(jin)元素以后，在(zai)回火狀態下，鋼中(zhong)產(chan)生一定的(de)逆(ni)(ni)變奧(ao)氏體(ti)(ti)相，焊(han)(han)接(jie)加(jia)熱時的(de)晶粒長大趨勢受(shou)到(dao)抑(yi)制(zhi)，降低(di)了淬硬傾向(xiang)，改善了塑、韌性(xing)。同時，由(you)于(yu)逆(ni)(ni)變奧(ao)氏體(ti)(ti)的(de)存(cun)在(zai)，提高了吸收(shou)氫的(de)能(neng)力(li)，降低(di)了氫的(de)擴(kuo)散(san)作用(yong)，使焊(han)(han)接(jie)冷裂紋的(de)敏感性(xing)大大降低(di)。這種鋼的(de)另一特點是可以通過焊(han)(han)后熱處理恢復逆(ni)(ni)變奧(ao)氏體(ti)(ti)量，進一步改善焊(han)(han)接(jie)頭的(de)性(xing)能(neng)，因(yin)而在(zai)大型焊(han)(han)接(jie)結(jie)構如水電、火電、核電等工程和壓(ya)力(li)容(rong)器中(zhong)有廣闊的(de)應用(yong)前景。
這類鋼各種厚度的板材均(jun)可焊接(jie)，即(ji)使特厚板用電渣焊，也可以(yi)不預熱和焊后不需立即(ji)處(chu)理。
