馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏體不銹(xiu)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(ma)氏(shi)體不銹鋼的焊(han)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。
鉻系馬(ma)(ma)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)隨著(zhu)碳(tan)含量(liang)的(de)增加，焊(han)接接頭的(de)冷裂(lie)紋(wen)傾向加大(da)。所以用來(lai)制造(zao)焊(han)接結(jie)構的(de)多數(shu)是(shi)1Cr13、2Cr13等馬(ma)(ma)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)，含碳(tan)量(liang)更(geng)高的(de)3Cr13、4Cr13等冷裂(lie)紋(wen)傾向更(geng)強，一般不(bu)(bu)(bu)能焊(han)接。已知(zhi)Cr13型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中隨碳(tan)+氮(dan)含量(liang)的(de)增加，硬(ying)化加強，裂(lie)紋(wen)傾向加劇。可(ke)見降低碳(tan)+氮(dan)可(ke)以顯(xian)著(zhu)改善Cr13型馬(ma)(ma)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)接延遲裂(lie)紋(wen)的(de)敏感性。
1Cr13馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)不銹鋼，實際上是半馬(ma)氏(shi)(shi)體(ti)組織，在(zai)焊(han)接(jie)熱影響(xiang)區近(jin)縫區會形成粗大鐵素(su)體(ti)及沿(yan)晶界析出的碳(tan)、氮(dan)化合物，塑性、韌性顯(xian)著(zhu)降低。因此在(zai)采用同質(zhi)焊(han)材(cai)時，焊(han)材(cai)中應添加鈮、鈦、鋁等合金元素(su)，可細(xi)化晶粒，提(ti)高焊(han)縫金屬(shu)的塑性、韌性，防(fang)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
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)體不(bu)(bu)銹鋼，因焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性較差，采(cai)(cai)(cai)用(yong)與(yu)母(mu)材(cai)成分(fen)相同的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)材(cai)時(shi)，通常均應(ying)采(cai)(cai)(cai)取焊(han)(han)(han)(han)(han)前預熱(re)，焊(han)(han)(han)(han)(han)后熱(re)處理。但當(dang)焊(han)(han)(han)(han)(han)件的(de)拘束(shu)度大，且難以進行(xing)預熱(re)和(he)焊(han)(han)(han)(han)(han)后熱(re)處理時(shi)，也(ye)可以采(cai)(cai)(cai)用(yong)奧氏(shi)體型焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材(cai)料（表2-6),以提高(gao)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)塑性和(he)韌(ren)性，防止(zhi)裂紋的(de)發生。但奧氏(shi)體或以奧氏(shi)體為(wei)主的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬強度要(yao)低于(yu)馬氏(shi)體母(mu)材(cai)，而且由于(yu)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫金屬的(de)化(hua)學成分(fen)和(he)顯(xian)微組織與(yu)母(mu)材(cai)差別(bie)較大，焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)殘余(yu)應(ying)力(li)(li)較大，對(dui)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)使用(yong)性能產生不(bu)(bu)利影(ying)響，特別(bie)是(shi)對(dui)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)疲勞(lao)蠕變(bian)性能和(he)應(ying)力(li)(li)腐蝕破裂不(bu)(bu)利。因此，采(cai)(cai)(cai)用(yong)奧氏(shi)體焊(han)(han)(han)(han)(han)材(cai)時(shi)，應(ying)根(gen)據(ju)使用(yong)條件嚴(yan)格選擇，并要(yao)求進行(xing)工藝評定。有時(shi)還(huan)可采(cai)(cai)(cai)用(yong)鎳基合金焊(han)(han)(han)(han)(han)材(cai)，使焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)膨脹系數與(yu)母(mu)材(cai)接(jie)(jie)(jie)近，盡量降低焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)殘余(yu)應(ying)力(li)(li)和(he)高(gao)溫熱(re)應(ying)力(li)(li)。
由于馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)焊(han)接性(xing)較差(cha)，焊(han)接馬(ma)氏(shi)體不銹鋼(gang)時，不論用(yong)手工(gong)(gong)電弧焊(han)、藥芯焊(han)絲半(ban)自動(dong)(dong)焊(han)接或自動(dong)(dong)焊(han)，還(huan)是用(yong)氣體保護焊(han)（TIG或MIG)、自動(dong)(dong)埋(mai)弧焊(han)，都必須預熱，保持層(ceng)間溫(wen)度，并(bing)進(jin)行焊(han)后(hou)熱處(chu)理。預熱溫(wen)度一(yi)(yi)般為(wei)200℃~300℃.雖然馬(ma)氏(shi)體轉變溫(wen)度甚高，但并(bing)不推薦(jian)采用(yong)高于300℃的(de)預熱與層(ceng)間溫(wen)度。鋼(gang)中的(de)含碳量仍然是一(yi)(yi)個主要因(yin)素，由它來選擇預熱溫(wen)度，當然還(huan)與工(gong)(gong)件(jian)厚度有關。一(yi)(yi)旦要采取焊(han)后(hou)熱處(chu)理措施(shi)，必須全面考慮冶金因(yin)素的(de)利弊。
藥芯焊絲(si)與埋弧(hu)焊、氣體保護焊（包括熔(rong)化與非熔(rong)化極）焊絲(si)的熔(rong)敷金屬、化學成分與手工(gong)電弧(hu)焊焊條僅在硅、銅、錳含量(liang)上有些區別，其他(ta)基本一樣。
馬(ma)氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)后(hou)熱(re)處(chu)理(li)的(de)(de)(de)作用(yong)有(you)二：一是(shi)通(tong)過退(tui)火降低(di)焊(han)縫金屬(shu)與熱(re)影響區的(de)(de)(de)硬度(du)，以(yi)改善(shan)韌性；二是(shi)降低(di)焊(han)接殘余應力。通(tong)常對這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)焊(han)后(hou)熱(re)處(chu)理(li)采(cai)用(yong)亞(ya)臨界退(tui)火及完全退(tui)火。完全退(tui)火適用(yong)于把(ba)多(duo)相組成的(de)(de)(de)熱(re)影響區轉化(hua)為含鐵(tie)素體的(de)(de)(de)組織(zhi)。完全退(tui)火需有(you)適當的(de)(de)(de)過程控制，只有(you)在(zai)要求取得最為軟化(hua)的(de)(de)(de)條件下(xia)才采(cai)用(yong)，因為它有(you)形成粗大碳化(hua)物的(de)(de)(de)副作用(yong)。
電(dian)阻(zu)點焊(han)、閃光焊(han)、電(dian)子束焊(han)以及高頻電(dian)阻(zu)焊(han)皆可用于馬氏體(ti)不銹鋼的焊(han)接，注意(yi)事項同上面電(dian)弧(hu)焊(han)中(zhong)所述相(xiang)同。
三、低碳鉻－鎳(nie)－鉬系馬氏體(ti)不銹鋼的焊接
在鉻(ge)(ge)系馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)加入鎳、鉬(mu)，降低碳(tan)含量，就成為低碳(tan)鉻(ge)(ge)－鎳－鉬(mu)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼。這(zhe)種鋼在不(bu)同溫度下(xia)產生不(bu)同數(shu)量的(de)逆(ni)變奧氏(shi)體(ti)，但(dan)均保持鉻(ge)(ge)系馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)強(qiang)度和硬度，同時又提高了鋼的(de)韌性(xing)，特別是其(qi)焊(han)接性(xing)能得(de)到根本的(de)改善。
低(di)碳鉻－鎳(nie)－鉬系(xi)馬氏(shi)體不銹鋼(gang)，通常(chang)采用同質焊(han)接材(cai)料焊(han)接，見表(biao)2-6。焊(han)前一般不需(xu)要預熱(re)或只(zhi)需(xu)低(di)溫（150℃)預熱(re)，焊(han)后需(xu)熱(re)處(chu)理（600℃,2h)來保(bao)證焊(han)縫和熱(re)影(ying)響區逆變奧氏(shi)體，恢(hui)復(fu)其韌(ren)性。由(you)于加熱(re)對含鎳(nie)（Ni)、鉬（Mo)的(de)低(di)碳馬氏(shi)體鋼(gang)的(de)塑性、韌(ren)性及淬硬(ying)傾向的(de)影(ying)響不太顯著(zhu)，因此其抗(kang)裂性能也比較(jiao)好。
綜上所(suo)述，鉻系(xi)馬氏體(ti)不銹鋼(gang)在(zai)降(jiang)碳,增加鎳、鉬合金元素以后，在(zai)回火(huo)狀態下，鋼(gang)中產生一(yi)定的(de)(de)逆(ni)(ni)變奧氏體(ti)相，焊(han)接加熱(re)時的(de)(de)晶粒長大(da)趨勢受(shou)到抑制，降(jiang)低(di)了淬硬傾(qing)向，改善(shan)了塑、韌(ren)性。同時，由于逆(ni)(ni)變奧氏體(ti)的(de)(de)存在(zai)，提(ti)高了吸收(shou)氫(qing)的(de)(de)能力，降(jiang)低(di)了氫(qing)的(de)(de)擴散作用，使焊(han)接冷裂紋的(de)(de)敏感性大(da)大(da)降(jiang)低(di)。這種鋼(gang)的(de)(de)另一(yi)特點是(shi)可以通過(guo)焊(han)后熱(re)處(chu)理恢(hui)復(fu)逆(ni)(ni)變奧氏體(ti)量，進一(yi)步(bu)改善(shan)焊(han)接頭(tou)的(de)(de)性能，因而在(zai)大(da)型焊(han)接結構如水電、火(huo)電、核(he)電等工程和壓力容器中有廣闊的(de)(de)應用前景(jing)。
這類鋼(gang)各種厚度的(de)板材均可(ke)焊接，即(ji)使特厚板用(yong)電渣焊，也可(ke)以不(bu)預熱和焊后不(bu)需立即(ji)處(chu)理(li)。
