馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)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(ge)系(xi)馬氏體不銹鋼(gang)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(ge)系馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)隨(sui)著碳(tan)含(han)量(liang)的(de)(de)增加，焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)冷(leng)(leng)裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)(xiang)加大(da)。所以用來制(zhi)造(zao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)結構(gou)的(de)(de)多數是(shi)1Cr13、2Cr13等馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)，含(han)碳(tan)量(liang)更(geng)高(gao)的(de)(de)3Cr13、4Cr13等冷(leng)(leng)裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)(xiang)更(geng)強(qiang)(qiang)，一般不(bu)能焊(han)接(jie)(jie)(jie)。已知Cr13型不(bu)銹鋼(gang)中(zhong)隨(sui)碳(tan)+氮含(han)量(liang)的(de)(de)增加，硬化加強(qiang)(qiang)，裂(lie)紋傾向(xiang)(xiang)(xiang)加劇。可見降(jiang)低碳(tan)+氮可以顯著改善Cr13型馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)延(yan)遲(chi)裂(lie)紋的(de)(de)敏感性。
1Cr13馬(ma)氏(shi)體不銹鋼，實(shi)際上是半馬(ma)氏(shi)體組織(zhi)，在(zai)焊(han)接熱(re)影(ying)響區近縫區會形成粗大鐵素(su)體及(ji)沿(yan)晶界析出的(de)碳(tan)、氮化合物，塑(su)性、韌(ren)(ren)性顯著(zhu)降低。因(yin)此在(zai)采(cai)用同質焊(han)材時，焊(han)材中(zhong)應添加鈮、鈦、鋁等合金(jin)元素(su)，可細(xi)化晶粒，提高焊(han)縫金(jin)屬的(de)塑(su)性、韌(ren)(ren)性，防止(zhi)裂紋的(de)產生。
二、鉻系馬氏(shi)體不銹鋼(gang)的(de)焊接(jie)方法及焊接(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(xi)馬氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)，因焊(han)(han)(han)接(jie)性較(jiao)差，采(cai)用(yong)(yong)(yong)與母材(cai)(cai)(cai)成分(fen)相(xiang)同的(de)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai)時(shi)，通常均應采(cai)取(qu)焊(han)(han)(han)前(qian)預(yu)熱，焊(han)(han)(han)后(hou)熱處理。但(dan)當焊(han)(han)(han)件的(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(hou)熱處理時(shi)，也可以采(cai)用(yong)(yong)(yong)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)型(xing)焊(han)(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料（表2-6),以提高(gao)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)塑性和(he)(he)韌性，防(fang)止裂紋的(de)發生(sheng)。但(dan)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)或以奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)為(wei)主的(de)焊(han)(han)(han)縫金屬強度要低(di)于馬氏體(ti)(ti)母材(cai)(cai)(cai)，而且(qie)由于焊(han)(han)(han)縫金屬的(de)化(hua)學(xue)成分(fen)和(he)(he)顯微組織與母材(cai)(cai)(cai)差別較(jiao)大(da)，焊(han)(han)(han)接(jie)殘(can)余應力較(jiao)大(da)，對(dui)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)性能產生(sheng)不利(li)影響(xiang)，特別是對(dui)接(jie)頭的(de)疲勞蠕變性能和(he)(he)應力腐(fu)蝕破(po)裂不利(li)。因此，采(cai)用(yong)(yong)(yong)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai)時(shi)，應根據使(shi)用(yong)(yong)(yong)條件嚴格選擇，并要求進(jin)行(xing)工藝評定。有時(shi)還可采(cai)用(yong)(yong)(yong)鎳(nie)基合(he)金焊(han)(han)(han)材(cai)(cai)(cai)，使(shi)焊(han)(han)(han)縫的(de)膨脹系(xi)數與母材(cai)(cai)(cai)接(jie)近，盡量降低(di)焊(han)(han)(han)接(jie)殘(can)余應力和(he)(he)高(gao)溫熱應力。
由(you)于(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)焊接性較差，焊接馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)時，不論用手工(gong)電弧(hu)焊、藥芯焊絲半自動焊接或(huo)自動焊，還(huan)是(shi)用氣體(ti)(ti)保(bao)護焊（TIG或(huo)MIG)、自動埋弧(hu)焊，都必須(xu)預(yu)熱(re)，保(bao)持層(ceng)間溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，并進行焊后(hou)熱(re)處(chu)理。預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)一般為200℃~300℃.雖然(ran)(ran)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)轉變溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)甚高(gao)，但(dan)并不推薦采(cai)用高(gao)于(yu)300℃的(de)預(yu)熱(re)與(yu)層(ceng)間溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)。鋼(gang)中的(de)含碳量仍然(ran)(ran)是(shi)一個主(zhu)要(yao)(yao)因素，由(you)它來選擇預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)，當然(ran)(ran)還(huan)與(yu)工(gong)件厚度(du)有關。一旦要(yao)(yao)采(cai)取焊后(hou)熱(re)處(chu)理措施，必須(xu)全面考慮冶(ye)金因素的(de)利(li)弊。
藥芯焊(han)絲與埋弧(hu)焊(han)、氣體保護焊(han)（包括熔化與非熔化極）焊(han)絲的熔敷(fu)金屬(shu)、化學成分(fen)與手工電弧(hu)焊(han)焊(han)條僅(jin)在硅、銅、錳含量上有些區(qu)別，其他基本一樣。
馬(ma)氏體不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)后熱(re)處理(li)的(de)作用有二(er)：一是通過退(tui)火降低焊(han)縫金(jin)屬與熱(re)影響區的(de)硬(ying)度，以改善韌性(xing)；二(er)是降低焊(han)接(jie)殘余應力。通常對這(zhe)類鋼(gang)的(de)焊(han)后熱(re)處理(li)采用亞臨界退(tui)火及完全(quan)退(tui)火。完全(quan)退(tui)火適用于(yu)把多相組成的(de)熱(re)影響區轉化為(wei)含鐵素體的(de)組織(zhi)。完全(quan)退(tui)火需有適當的(de)過程(cheng)控制，只有在(zai)要求取得最為(wei)軟化的(de)條件下(xia)才采用，因(yin)為(wei)它(ta)有形成粗大(da)碳化物的(de)副作用。
電(dian)阻點焊(han)、閃光焊(han)、電(dian)子束焊(han)以及(ji)高頻電(dian)阻焊(han)皆可用(yong)于馬氏體不銹鋼(gang)的焊(han)接，注(zhu)意事項同(tong)上面電(dian)弧焊(han)中所述相同(tong)。
三、低碳(tan)鉻(ge)－鎳(nie)－鉬(mu)系(xi)馬氏體不銹(xiu)鋼的焊接
在(zai)鉻(ge)系馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼中(zhong)加入鎳(nie)、鉬，降低碳(tan)含量(liang)，就(jiu)成為低碳(tan)鉻(ge)－鎳(nie)－鉬馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。這種鋼在(zai)不(bu)(bu)同溫度(du)(du)下產生(sheng)不(bu)(bu)同數量(liang)的逆變(bian)奧氏(shi)體(ti)，但均保持鉻(ge)系馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的強度(du)(du)和硬度(du)(du)，同時(shi)又(you)提(ti)高了鋼的韌性，特別是其焊接(jie)性能(neng)得到根本的改(gai)善(shan)。
低碳鉻－鎳(nie)－鉬系馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)，通常采用(yong)同質焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)材料(liao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，見(jian)表2-6。焊(han)(han)(han)前一般不需要預(yu)熱(re)(re)或只需低溫（150℃)預(yu)熱(re)(re)，焊(han)(han)(han)后需熱(re)(re)處理（600℃,2h)來保證(zheng)焊(han)(han)(han)縫和熱(re)(re)影響區逆(ni)變奧氏體(ti)，恢復其韌性(xing)(xing)。由于加(jia)熱(re)(re)對含鎳(nie)（Ni)、鉬（Mo)的低碳馬(ma)氏體(ti)鋼(gang)的塑(su)性(xing)(xing)、韌性(xing)(xing)及(ji)淬硬(ying)傾向的影響不太顯著，因此其抗裂(lie)性(xing)(xing)能也比較(jiao)好。
綜上所述，鉻系馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)在(zai)(zai)降碳,增加鎳、鉬(mu)合金元素以后，在(zai)(zai)回火(huo)狀(zhuang)態下，鋼(gang)中產生一(yi)(yi)定的(de)(de)逆變奧氏體(ti)相，焊(han)(han)接(jie)加熱時(shi)的(de)(de)晶粒長大(da)趨勢受到抑制，降低(di)了淬硬(ying)傾(qing)向，改(gai)(gai)善(shan)了塑、韌性(xing)。同時(shi)，由于逆變奧氏體(ti)的(de)(de)存在(zai)(zai)，提高了吸收氫的(de)(de)能(neng)力，降低(di)了氫的(de)(de)擴散作用(yong)，使焊(han)(han)接(jie)冷裂(lie)紋的(de)(de)敏感性(xing)大(da)大(da)降低(di)。這種(zhong)鋼(gang)的(de)(de)另(ling)一(yi)(yi)特點是可以通過(guo)焊(han)(han)后熱處(chu)理恢復逆變奧氏體(ti)量(liang)，進一(yi)(yi)步改(gai)(gai)善(shan)焊(han)(han)接(jie)頭的(de)(de)性(xing)能(neng)，因而在(zai)(zai)大(da)型焊(han)(han)接(jie)結構(gou)如水電(dian)、火(huo)電(dian)、核(he)電(dian)等工程(cheng)和壓(ya)力容器中有廣闊的(de)(de)應用(yong)前景(jing)。
這類鋼各種厚度的板(ban)材(cai)均可(ke)焊(han)接，即(ji)(ji)使特(te)厚板(ban)用電渣(zha)焊(han)，也可(ke)以不預熱和焊(han)后(hou)不需立即(ji)(ji)處理(li)。
