馬氏體型不銹鋼管與珠光體鋼管的焊接性，主要取決于馬(ma)氏體不銹鋼(gang)的特性。馬氏體不(bu)銹(xiu)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(wei)了(le)克(ke)服上述缺點，在焊接工藝上要注意下列(lie)幾個方面。
1. 焊接材(cai)料的選用
馬(ma)氏(shi)體型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)與(yu)珠光(guang)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)化學(xue)成(cheng)分(fen)主要(yao)取決(jue)于填充金(jin)(jin)屬(shu)。為了保證結構(gou)使(shi)用(yong)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)要(yao)求，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)成(cheng)分(fen)應(ying)(ying)力(li)(li)求接(jie)(jie)近于其中一種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)成(cheng)分(fen)。例如，馬(ma)氏(shi)體型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（12Cr13）和珠光(guang)體鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（Q235）采用(yong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)時，選用(yong)J520（E5002型(xing)）焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)w（Cr）為5％～6％，經(jing)回火(huo)處(chu)理后(hou)，具(ju)有良好(hao)的(de)(de)力(li)(li)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)；選用(yong)G307（E430型(xing)）焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)中w（Cr）增至6％～11％，而焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)及(ji)韌性(xing)(xing)比(bi)用(yong)結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)低，其抗裂(lie)性(xing)(xing)也較差；若選用(yong)與(yu)這兩類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)完全不(bu)(bu)(bu)(bu)同成(cheng)分(fen)的(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)來(lai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)時，焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)金(jin)(jin)屬(shu)可得到奧氏(shi)體組(zu)織，其抗裂(lie)紋性(xing)(xing)能(neng)較好(hao)，但是(shi)(shi)回火(huo)熱處(chu)理過程中，容(rong)易產(chan)生碳的(de)(de)遷移，且(qie)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)線脹系數比(bi)馬(ma)氏(shi)體型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)大(da)約50％，使(shi)焊(han)(han)(han)(han)縫(feng)(feng)(feng)組(zu)織產(chan)生較大(da)的(de)(de)內應(ying)(ying)力(li)(li)，促使(shi)冷(leng)裂(lie)紋的(de)(de)形成(cheng)，這是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)可取的(de)(de)。所以應(ying)(ying)避免使(shi)用(yong)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料來(lai)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)上述兩類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，特別是(shi)(shi)受壓容(rong)器或(huo)管(guan)道的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)更不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)用(yong)它(ta)作(zuo)為焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料。
浙江至德鋼業有限公司采用馬氏體耐熱不銹(xiu)鋼(gang)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. 坡口形(xing)式(shi)
馬(ma)氏體不(bu)銹鋼(gang)常作(zuo)為耐(nai)熱鋼(gang)使用，珠(zhu)光體耐(nai)熱鋼(gang)大多是電站(zhan)鍋爐(lu)主蒸汽管(guan)、過熱器(qi)、再熱器(qi)集箱(xiang)和再熱蒸汽管(guan)道的(de)材料。這些(xie)場合對管(guan)子對接焊(han)時的(de)坡口形式要(yao)(yao)求嚴格(ge)，既要(yao)(yao)保證焊(han)縫質(zhi)量，避免焊(han)縫根(gen)部出現缺陷(xian)，又要(yao)(yao)便于操作(zuo)，還要(yao)(yao)滿足(zu)無損檢(jian)測時所需要(yao)(yao)的(de)空(kong)間。
重要(yao)管道常見的坡(po)口形(xing)式有V形(xing)、U形(xing)和雙(shuang)V形(xing)三種基本類型(xing)，如圖5-13所示。
3. 預(yu)熱溫(wen)度與層間溫(wen)度
焊前預(yu)熱(re)和層間溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)的(de)(de)控制(zhi)對(dui)減少裂(lie)紋的(de)(de)形(xing)成(cheng)有(you)一定(ding)影響；預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)按馬氏體(ti)型(xing)不(bu)銹鋼要求選擇，要控制(zhi)在300～400℃，層間溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)也控制(zhi)在這個溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)范圍。預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)過高，會導致焊縫冷(leng)卻(que)速度(du)(du)(du)變慢(man)，有(you)可能(neng)引(yin)起焊接(jie)接(jie)頭晶粒邊界碳化物(wu)的(de)(de)析(xi)出和形(xing)成(cheng)鐵(tie)(tie)素體(ti)組織(zhi)。這種(zhong)碳化物(wu)＋鐵(tie)(tie)素體(ti)組織(zhi)，會大(da)大(da)降(jiang)低(di)焊接(jie)接(jie)頭的(de)(de)沖擊(ji)韌度(du)(du)(du)。預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)過低(di)，則起不(bu)到對(dui)材質的(de)(de)預(yu)熱(re)作用，無法防止裂(lie)紋的(de)(de)形(xing)成(cheng)。
為了保持預(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)，一(yi)般(ban)在管道的接口邊(bian)緣(yuan)安裝三只(zhi)熱(re)(re)電偶測量(liang)溫度(du)(du)，利(li)用感(gan)應(ying)圈加熱(re)(re)來維持溫度(du)(du)。在整(zheng)個焊接過(guo)程(cheng)中，須指定專人(ren)檢查，當低于預(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)時(shi)，要立即停止施焊，接通感(gan)應(ying)電源(yuan)，達(da)到預(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)時(shi)方(fang)可(ke)再施焊。
4. 焊后溫度的(de)控制及回(hui)火(huo)熱(re)處(chu)理
以馬氏(shi)(shi)體型不銹(xiu)鋼管焊接(jie)接(jie)頭來(lai)考慮其焊后(hou)溫(wen)度的控制及回火熱(re)處理的溫(wen)度。所(suo)以焊后(hou)必須緩慢冷卻(que)至100～150℃，保溫(wen)0.5～1h，使焊接(jie)接(jie)頭的組(zu)織(zhi)全(quan)部轉變成馬氏(shi)(shi)體，隨后(hou)才能(neng)升溫(wen)回火，進行熱(re)處理。
回火(huo)溫(wen)度一(yi)般選(xuan)擇在720～780℃范圍內(nei)，保溫(wen)時間長短隨壁厚(hou)的(de)不同(tong)而變化，一(yi)般都(dou)要控制在2～5h范圍內(nei)。如果(guo)回火(huo)溫(wen)度偏低(di)，則回火(huo)效果(guo)不足，使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的(de)組(zu)(zu)織轉變不充分，也(ye)不能消除(chu)馬(ma)氏體轉變的(de)組(zu)(zu)織應(ying)力；但回火(huo)溫(wen)度過(guo)(guo)高，超過(guo)(guo)該馬(ma)氏體型不銹鋼管相變溫(wen)度Ac1，在冷卻(que)過(guo)(guo)程中(zhong)又會重(zhong)新淬硬，使焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭沖擊韌度值大(da)大(da)降(jiang)低(di)，這也(ye)是不可取(qu)的(de)。
這個異種鋼副接頭的焊接方法、操作工藝及(ji)注(zhu)意事項與馬氏體不銹鋼焊接相同。
