為了(le)避免冷裂紋(wen)的產生和改善焊接接頭力學性能，施(shi)焊過程中應采取焊前預熱，控制層間溫度，進行準確的后(hou)熱和焊后(hou)熱處理等措施(shi)。
焊接低、中合金調質結構鋼的原則，也適用于馬氏體(ti)不(bu)銹鋼的焊接。為了獲得優質的焊接接頭，應注意下列焊接工藝特點：
1. 控制焊(han)縫金屬(shu)的化學成分
焊(han)縫金屬的(de)化學(xue)成分主要取決(jue)于焊(han)接材(cai)料(liao)。為了保證焊(han)接結構的(de)使用性(xing)能，焊(han)縫金屬可以通過兩(liang)個途徑獲得(de)：一(yi)是采用與母(mu)材(cai)金屬的(de)化學(xue)成分相同或相接近的(de)焊(han)接材(cai)料(liao)；二是采用與母(mu)材(cai)金屬化學(xue)成分完全不同的(de)焊(han)接材(cai)料(liao)，如(ru)采用奧氏體不銹(xiu)鋼材(cai)料(liao)。
用與母(mu)材(cai)成分相同或相近(jin)的焊接材(cai)料(liao)施焊時，焊縫與熱(re)影響(xiang)區將硬化變脆，有很高的冷裂紋傾(qing)向。為了防止冷裂紋產生，對于材(cai)料(liao)厚(hou)度大于2mm的焊件通常要(yao)進行預熱(re)，焊后要(yao)緩冷并還要(yao)進行熱(re)處理，以消除焊接應力，從而有助于提(ti)高焊接接頭(tou)性(xing)能。
當(dang)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)構件(jian)不(bu)能(neng)進行(xing)預熱(re)或不(bu)便進行(xing)熱(re)處(chu)理時，可以使(shi)用(yong)與母材化學成(cheng)分(fen)不(bu)同(tong)的(de)(de)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)材料進行(xing)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)。其焊(han)縫金(jin)屬(shu)為奧(ao)氏體(ti)組(zu)織(zhi)，焊(han)縫具(ju)有(you)較高的(de)(de)塑性和韌性，它能(neng)松弛焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)應(ying)力(li)，并能(neng)夠溶入較多(duo)的(de)(de)固溶氫(qing)，所以能(neng)降低(di)焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)形成(cheng)冷裂紋的(de)(de)傾向。但是這種焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)材質不(bu)均勻，焊(han)縫與母材的(de)(de)膨脹系數也不(bu)相同(tong)，在循環溫度下長期工作，在熔合區產生的(de)(de)切(qie)應(ying)力(li)可能(neng)會導致焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)提前失(shi)效(xiao)，應(ying)引起重視。
2. 焊前預熱和焊后熱處理
a. 焊前預熱(re)
焊(han)接(jie)馬氏體(ti)型不銹鋼時(shi)，若選用與母(mu)材成(cheng)分相同的焊(han)接(jie)材料時(shi)，為了(le)防止焊(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，且最好不要高于該牌(pai)號的馬氏體(ti)開(kai)始轉(zhuan)變溫度。
預(yu)(yu)熱溫(wen)度的(de)(de)選擇與(yu)材料厚(hou)度、填充金屬種類(lei)、焊(han)接方法和構件的(de)(de)拘束程度有關(guan)。其(qi)中(zhong)與(yu)鋼的(de)(de)碳含量關(guan)系最大。當碳的(de)(de)質(zhi)量分數(shu)小于0.1％時，預(yu)(yu)熱溫(wen)度可(ke)小于200℃；碳的(de)(de)質(zhi)量分數(shu)為(wei)0.1％～0.2％時，預(yu)(yu)熱溫(wen)度為(wei)200～250℃；當含碳的(de)(de)質(zhi)量分數(shu)大于0.2％時，除(chu)預(yu)(yu)熱溫(wen)度要適當提高外(wai)，還必須考慮保證多層焊(han)時的(de)(de)層間溫(wen)度。
無論采用哪種熔焊(han)方法(fa)，焊(han)前(qian)需預(yu)熱，預(yu)熱溫度與鋼中碳含量有關(guan)，見表4-47。
馬氏體型不銹(xiu)鋼的(de)預熱溫度不宜過高，否則將使奧氏體晶粒粗大(da)，并(bing)且(qie)隨(sui)冷卻速度降低(di)，還會形成粗大(da)鐵素體加晶界(jie)碳(tan)化(hua)物組織(zhi)，使焊接接頭(tou)塑性和強度均有所(suo)下降。
b. 焊后熱處理(li)（回火(huo)處理(li)）
焊(han)(han)后熱(re)處理(li)前(qian)(qian)對(dui)焊(han)(han)件(jian)溫(wen)(wen)度(du)有嚴(yan)格的(de)要求：焊(han)(han)件(jian)焊(han)(han)后不可隨(sui)意從焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)溫(wen)(wen)度(du)直接(jie)(jie)(jie)(jie)升(sheng)溫(wen)(wen)進(jin)行(xing)回火(huo)熱(re)處理(li)。這是(shi)因為(wei)(wei)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)過程中形成(cheng)的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)尚未完全轉變(bian)成(cheng)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)，其未分解的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)在(zai)立即升(sheng)溫(wen)(wen)回火(huo)熱(re)處理(li)溫(wen)(wen)度(du)的(de)過程中，會發(fa)生(sheng)珠光體(ti)(ti)轉變(bian)，或(huo)者成(cheng)碳(tan)化物(wu)(wu)沿奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)晶界(jie)沉(chen)淀(dian)，產生(sheng)粗大鐵(tie)素體(ti)(ti)加(jia)碳(tan)化物(wu)(wu)組(zu)織(zhi)，從而嚴(yan)重地(di)降(jiang)低焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)的(de)韌性，也(ye)(ye)影響強度(du)，還(huan)易使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)脆斷且對(dui)耐蝕性也(ye)(ye)不利。如果焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)焊(han)(han)后空冷(leng)(leng)到室溫(wen)(wen)后再(zai)進(jin)行(xing)熱(re)處理(li)，則(ze)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不銹耐熱(re)鋼(gang)會出現空氣淬硬傾(qing)向，造成(cheng)常溫(wen)(wen)塑性降(jiang)低，并且在(zai)常溫(wen)(wen)下殘留的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)將(jiang)繼續轉變(bian)為(wei)(wei)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)，使(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)變(bian)得又硬又脆，組(zu)織(zhi)應(ying)力也(ye)(ye)隨(sui)之增大；若再(zai)加(jia)上擴散(san)氫(qing)的(de)聚集，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)就有可能產生(sheng)冷(leng)(leng)裂紋。正(zheng)確的(de)方法是(shi)，回火(huo)前(qian)(qian)使(shi)焊(han)(han)件(jian)適(shi)當冷(leng)(leng)卻(que)，讓焊(han)(han)縫和(he)熱(re)影響區的(de)奧氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)基(ji)本分解為(wei)(wei)馬(ma)(ma)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組(zu)織(zhi)。
對于剛度小的焊(han)接構件，焊(han)后可冷至室(shi)溫后再進行回火熱(re)處(chu)理。
對(dui)于焊后(hou)需要機械加工的構件，為了得到最低硬度，必須采用高(gao)溫(wen)退火，退火溫(wen)度為830～880℃，保溫(wen)2h后(hou)爐冷至(zhi)650℃，然后(hou)空(kong)冷。
對于(yu)剛度大(da)的(de)焊(han)接(jie)構件，特(te)別是(shi)碳含量較高時，需要進行準確的(de)后(hou)熱(re)處(chu)理(li)：焊(han)接(jie)區空冷(leng)至100～150℃，立(li)即(ji)在此溫度保(bao)溫1～2h。其目的(de)有兩個：一是(shi)讓奧氏體充分(fen)分(fen)解為馬氏體，又(you)不(bu)至于(yu)立(li)即(ji)過分(fen)脆化；二是(shi)使焊(han)縫中氫向(xiang)外擴(kuo)散，起到消氫作用(yong)。然后(hou)加熱(re)至回火(huo)(huo)溫度，適當(dang)保(bao)溫，使馬氏體充分(fen)回火(huo)(huo)得到理(li)想的(de)回火(huo)(huo)組織。
焊后回(hui)火(huo)熱處理(li)的目的是降低焊縫(feng)和(he)熱影響區硬度，改(gai)善(shan)其塑性和(he)韌性，同時減(jian)少焊接殘余(yu)應(ying)力。回(hui)火(huo)溫度一般選(xuan)在650～750℃，至少保溫1h后空冷。
對于高(gao)鉻馬氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)，一般在淬(cui)火(huo)加(jia)回火(huo)的(de)(de)調質狀態下焊接(jie)，焊后經(jing)高(gao)溫回火(huo)處(chu)理(li)，即可(ke)使焊接(jie)接(jie)頭具有合格(ge)的(de)(de)力學性能(neng)；如果鋼(gang)材(cai)在退火(huo)狀態下焊接(jie)，則(ze)焊后會出現不均勻(yun)的(de)(de)馬氏(shi)體組織，此時，整個(ge)焊件還(huan)需經(jing)過調質處(chu)理(li)，才能(neng)使焊接(jie)接(jie)頭具有均勻(yun)的(de)(de)力學性能(neng)。
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. 焊接方法的選(xuan)擇
用(yong)焊(han)(han)(han)條電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)馬氏體型不銹(xiu)鋼(gang)時，焊(han)(han)(han)條應(ying)選用(yong)低氫(qing)型的(de)(de)(de)，在施(shi)焊(han)(han)(han)前要(yao)進(jin)行高溫烘(hong)烤(kao)處理，以(yi)便徹底(di)消除焊(han)(han)(han)條藥皮中(zhong)的(de)(de)(de)水分，減少焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)區的(de)(de)(de)擴散氫(qing)含量和(he)降(jiang)低冷裂紋的(de)(de)(de)敏感性(xing)。為了(le)防(fang)止過(guo)熱(re)，應(ying)采用(yong)小的(de)(de)(de)熱(re)輸入施(shi)焊(han)(han)(han)，施(shi)焊(han)(han)(han)過(guo)程以(yi)短弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)和(he)窄焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)操作(zuo)方(fang)法為佳。焊(han)(han)(han)條電(dian)弧(hu)(hu)焊(han)(han)(han)適用(yong)于中(zhong)、厚板的(de)(de)(de)馬氏體型不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)。
鎢極(ji)(ji)氬弧(hu)焊(han)適用于(yu)薄(bo)板焊(han)接(jie)，采(cai)用直流正(zheng)極(ji)(ji)性(xing)能提高(gao)焊(han)接(jie)質(zhi)量，但要妥善(shan)保護好正(zheng)面和背(bei)面焊(han)接(jie)溶池(chi)，以防止氧化。用氬弧(hu)焊(han)焊(han)接(jie)薄(bo)板時，可以不(bu)預熱，冷裂紋傾向較(jiao)小；厚板要焊(han)前預熱，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。
