為了避免冷裂紋的產(chan)生和改善焊(han)(han)接接頭力學性能，施(shi)焊(han)(han)過程中應采取焊(han)(han)前預熱(re)，控制層間溫度，進行準(zhun)確的后熱(re)和焊(han)(han)后熱(re)處(chu)理(li)等措施(shi)。
焊接低、中合金調質結構鋼的原則，也適用于馬氏體不銹(xiu)鋼的焊接。為了獲得優質的焊接接頭，應注意下列焊接工藝特點：
1. 控制(zhi)焊縫金屬的化學成分
焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)(cheng)分主要取決于焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料。為了保證焊(han)(han)接(jie)結構的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)性能，焊(han)(han)縫金(jin)(jin)屬(shu)可(ke)以通過兩個途徑獲得：一是采用(yong)(yong)與母材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)化(hua)學成(cheng)(cheng)(cheng)分相(xiang)(xiang)同或相(xiang)(xiang)接(jie)近的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料；二是采用(yong)(yong)與母材(cai)(cai)(cai)金(jin)(jin)屬(shu)化(hua)學成(cheng)(cheng)(cheng)分完全不同的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)(cai)(cai)料，如(ru)采用(yong)(yong)奧氏體不銹鋼材(cai)(cai)(cai)料。
用與母材(cai)成分相同或(huo)相近(jin)的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)料(liao)施(shi)焊(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)縫與熱(re)影(ying)響(xiang)區將硬化變脆，有很高的(de)冷裂紋(wen)傾向(xiang)。為了防止冷裂紋(wen)產生，對于材(cai)料(liao)厚度大于2mm的(de)焊(han)(han)(han)件通(tong)常(chang)要(yao)進行預熱(re)，焊(han)(han)(han)后要(yao)緩冷并還要(yao)進行熱(re)處(chu)理，以(yi)消(xiao)除焊(han)(han)(han)接應力，從而有助于提高焊(han)(han)(han)接接頭性能。
當(dang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)構件不(bu)能進行(xing)(xing)預熱或不(bu)便進行(xing)(xing)熱處理時，可以(yi)使用與母材(cai)化學成分(fen)不(bu)同(tong)的(de)奧氏體不(bu)銹鋼焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)材(cai)料進行(xing)(xing)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)。其焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬為奧氏體組織(zhi)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)具(ju)有較高的(de)塑(su)性和韌性，它能松弛(chi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)應力，并(bing)能夠溶入較多(duo)的(de)固溶氫，所以(yi)能降低(di)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭形(xing)成冷(leng)裂(lie)紋的(de)傾(qing)向。但是這種焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭材(cai)質(zhi)不(bu)均(jun)勻，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)與母材(cai)的(de)膨(peng)脹系數(shu)也不(bu)相(xiang)同(tong)，在(zai)(zai)循環溫(wen)度下(xia)長期工作，在(zai)(zai)熔合區產生的(de)切應力可能會導致(zhi)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)提(ti)前(qian)失效(xiao)，應引起重(zhong)視(shi)。
2. 焊前預熱和焊后熱處理
a. 焊(han)前(qian)預熱
焊(han)接(jie)馬氏(shi)體型不(bu)銹(xiu)鋼時，若(ruo)選用(yong)與母材成(cheng)分相同的(de)焊(han)接(jie)材料(liao)時，為了防止(zhi)焊(han)接(jie)接(jie)頭形成(cheng)冷裂紋，焊(han)前必須預熱。預熱溫度一般在200～260℃之間(jian)，且最好不(bu)要高于該牌號的(de)馬氏(shi)體開始轉變溫度。
預熱溫(wen)(wen)度的(de)選擇與材料厚度、填(tian)充金屬(shu)種類、焊接方法和構件(jian)的(de)拘束(shu)程度有關。其中與鋼的(de)碳含量(liang)(liang)關系最大。當碳的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數小于(yu)0.1％時(shi)，預熱溫(wen)(wen)度可(ke)小于(yu)200℃；碳的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數為0.1％～0.2％時(shi)，預熱溫(wen)(wen)度為200～250℃；當含碳的(de)質(zhi)量(liang)(liang)分數大于(yu)0.2％時(shi)，除(chu)預熱溫(wen)(wen)度要適當提高外，還必須考慮保(bao)證多層焊時(shi)的(de)層間溫(wen)(wen)度。
無論采用哪種(zhong)熔焊(han)(han)方法，焊(han)(han)前需(xu)預(yu)熱，預(yu)熱溫度與鋼中碳含量有關，見表4-47。
馬氏體型不銹鋼(gang)的預熱溫度(du)不宜過高(gao)，否則將使奧氏體晶粒粗大(da)，并且(qie)隨冷卻(que)速(su)度(du)降低，還(huan)會形成粗大(da)鐵素體加晶界(jie)碳化物組織，使焊接接頭(tou)塑性(xing)和(he)強度(du)均有所下降。
b. 焊后熱(re)處理(li)（回火(huo)處理(li)）
焊(han)(han)后(hou)熱處(chu)(chu)理前對焊(han)(han)件(jian)溫(wen)(wen)(wen)度有嚴格的要求：焊(han)(han)件(jian)焊(han)(han)后(hou)不(bu)(bu)(bu)可隨意從焊(han)(han)接(jie)(jie)溫(wen)(wen)(wen)度直接(jie)(jie)升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)進(jin)行回(hui)(hui)火(huo)熱處(chu)(chu)理。這是(shi)因(yin)為焊(han)(han)接(jie)(jie)過(guo)(guo)程(cheng)中形成的奧(ao)氏(shi)體(ti)尚未(wei)(wei)完(wan)全轉(zhuan)變成馬(ma)氏(shi)體(ti)，其未(wei)(wei)分解的奧(ao)氏(shi)體(ti)在(zai)立即升(sheng)溫(wen)(wen)(wen)回(hui)(hui)火(huo)熱處(chu)(chu)理溫(wen)(wen)(wen)度的過(guo)(guo)程(cheng)中，會(hui)發生珠(zhu)光體(ti)轉(zhuan)變，或(huo)者成碳(tan)化物沿奧(ao)氏(shi)體(ti)晶界沉淀，產生粗大(da)(da)鐵素(su)體(ti)加碳(tan)化物組(zu)織，從而嚴重(zhong)地降低焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的韌性(xing)，也(ye)影響(xiang)強度，還易使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)脆(cui)斷且(qie)對耐(nai)(nai)蝕性(xing)也(ye)不(bu)(bu)(bu)利。如果(guo)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)焊(han)(han)后(hou)空(kong)冷(leng)到室溫(wen)(wen)(wen)后(hou)再(zai)進(jin)行熱處(chu)(chu)理，則馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹耐(nai)(nai)熱鋼會(hui)出現(xian)空(kong)氣淬硬傾向，造成常溫(wen)(wen)(wen)塑性(xing)降低，并且(qie)在(zai)常溫(wen)(wen)(wen)下殘留的奧(ao)氏(shi)體(ti)將繼續轉(zhuan)變為馬(ma)氏(shi)體(ti)組(zu)織，使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)變得又硬又脆(cui)，組(zu)織應力也(ye)隨之增大(da)(da)；若再(zai)加上擴散氫的聚集，焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)就有可能產生冷(leng)裂紋。正確的方法是(shi)，回(hui)(hui)火(huo)前使焊(han)(han)件(jian)適當(dang)冷(leng)卻，讓(rang)焊(han)(han)縫和熱影響(xiang)區的奧(ao)氏(shi)體(ti)基本分解為馬(ma)氏(shi)體(ti)組(zu)織。
對于剛度(du)小(xiao)的焊接構(gou)件(jian)，焊后(hou)可冷至室(shi)溫后(hou)再進行回火熱處理(li)。
對于焊后需(xu)要機械加工的(de)構件，為了得到最低硬度，必(bi)須采用高(gao)溫(wen)(wen)退火(huo)，退火(huo)溫(wen)(wen)度為830～880℃，保溫(wen)(wen)2h后爐冷(leng)(leng)至650℃，然后空冷(leng)(leng)。
對于(yu)剛度(du)大的焊接構件，特別是(shi)碳含(han)量較高時，需要進行準確的后熱處理：焊接區(qu)空冷至(zhi)(zhi)100～150℃，立即在(zai)此溫(wen)度(du)保溫(wen)1～2h。其目的有兩個(ge)：一是(shi)讓奧氏(shi)體充(chong)分(fen)(fen)分(fen)(fen)解為馬(ma)氏(shi)體，又不至(zhi)(zhi)于(yu)立即過分(fen)(fen)脆化；二是(shi)使(shi)焊縫(feng)中(zhong)氫向外擴(kuo)散(san)，起(qi)到消氫作用。然后加(jia)熱至(zhi)(zhi)回火溫(wen)度(du)，適當保溫(wen)，使(shi)馬(ma)氏(shi)體充(chong)分(fen)(fen)回火得到理想(xiang)的回火組(zu)織。
焊后(hou)回(hui)火(huo)熱處(chu)理的目的是(shi)降低(di)焊縫和(he)熱影響(xiang)區硬度(du)，改善(shan)其塑性和(he)韌性，同時(shi)減少(shao)焊接殘余應(ying)力。回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)一般(ban)選在650～750℃，至少(shao)保溫(wen)1h后(hou)空冷(leng)。
對于(yu)高鉻(ge)馬(ma)氏體不銹鋼(gang)，一般(ban)在淬火加回(hui)火的(de)(de)(de)調質(zhi)狀態下焊(han)接(jie)(jie)，焊(han)后經高溫回(hui)火處理(li)(li)，即可使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有合格的(de)(de)(de)力學(xue)性能；如果鋼(gang)材(cai)在退(tui)火狀態下焊(han)接(jie)(jie)，則焊(han)后會(hui)出現(xian)不均(jun)勻的(de)(de)(de)馬(ma)氏體組(zu)織(zhi)，此時，整個焊(han)件還需(xu)經過調質(zhi)處理(li)(li)，才能使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有均(jun)勻的(de)(de)(de)力學(xue)性能。
回火溫度的選擇，應根據工程項目對焊接接頭力學性能和耐蝕性的要求而定，一般選在650～750℃，至少保溫1h后空冷，或者每30mm焊縫保溫1h，隨后空冷。有關焊后熱處理回火溫度對12Cr13和20Cr13鋼焊接熱影響區脆性的影響見表4-48。
3. 焊接方法(fa)的(de)選擇(ze)
用(yong)焊(han)條電弧焊(han)焊(han)接(jie)(jie)馬氏體(ti)型不銹鋼時(shi)，焊(han)條應選(xuan)用(yong)低(di)氫(qing)型的(de)，在施焊(han)前要(yao)進行高溫烘(hong)烤處理(li)，以(yi)便徹底消除焊(han)條藥皮中(zhong)的(de)水分，減少(shao)焊(han)接(jie)(jie)區的(de)擴散氫(qing)含量(liang)和(he)降低(di)冷裂(lie)紋的(de)敏感性。為了防止過熱(re)，應采用(yong)小的(de)熱(re)輸(shu)入施焊(han)，施焊(han)過程以(yi)短弧焊(han)和(he)窄焊(han)縫的(de)操(cao)作方法為佳。焊(han)條電弧焊(han)適用(yong)于中(zhong)、厚板的(de)馬氏體(ti)型不銹鋼的(de)焊(han)接(jie)(jie)。
鎢極氬(ya)弧焊(han)適用(yong)于薄(bo)板焊(han)接(jie)，采用(yong)直流正極性能提(ti)高(gao)焊(han)接(jie)質量，但要妥善(shan)保護好(hao)正面(mian)和(he)背(bei)面(mian)焊(han)接(jie)溶池，以防止氧化。用(yong)氬(ya)弧焊(han)焊(han)接(jie)薄(bo)板時，可以不預(yu)熱(re)，冷裂紋傾向較小；厚板要焊(han)前預(yu)熱(re)，焊(han)后仍要高(gao)溫回火。
馬氏體型不銹鋼也可選用CO2氣體保護焊，其冷裂紋傾向小于焊條電弧焊，但仍需進行焊前預熱、后熱和焊后熱處理。
