為了避免冷(leng)裂紋的(de)產生和改善焊(han)(han)接接頭力學性(xing)能，施焊(han)(han)過程中應(ying)采取焊(han)(han)前預熱，控制層間溫度，進(jin)行準確的(de)后熱和焊(han)(han)后熱處理等措施。
焊接低、中合金調質結構鋼的原則，也適用于馬氏體不銹鋼的焊接。為了獲得優質的焊接接頭，應注意下列焊接工藝特點：
1. 控制焊縫金屬(shu)的化學成分(fen)
焊(han)縫金(jin)屬的化學(xue)成分主要取決于(yu)焊(han)接(jie)材料。為(wei)了(le)保證焊(han)接(jie)結構的使用(yong)性能(neng)，焊(han)縫金(jin)屬可以通過(guo)兩個途(tu)徑(jing)獲(huo)得：一是采(cai)用(yong)與母材金(jin)屬的化學(xue)成分相(xiang)同或相(xiang)接(jie)近的焊(han)接(jie)材料；二(er)是采(cai)用(yong)與母材金(jin)屬化學(xue)成分完全不同的焊(han)接(jie)材料，如采(cai)用(yong)奧氏(shi)體不銹鋼材料。
用與(yu)(yu)母材(cai)(cai)成分相同或(huo)相近(jin)的(de)焊接材(cai)(cai)料施焊時，焊縫與(yu)(yu)熱影響區將硬(ying)化變脆(cui)，有很高(gao)的(de)冷裂(lie)紋傾向。為(wei)了防止冷裂(lie)紋產生，對于(yu)材(cai)(cai)料厚度大于(yu)2mm的(de)焊件通(tong)常要(yao)進行預(yu)熱，焊后要(yao)緩冷并還要(yao)進行熱處理，以(yi)消(xiao)除焊接應力，從而(er)有助于(yu)提高(gao)焊接接頭(tou)性能(neng)。
當焊(han)(han)接(jie)構件(jian)不(bu)能進行預熱或不(bu)便進行熱處(chu)理時，可以(yi)使用(yong)與母材化學(xue)成分不(bu)同(tong)的(de)奧氏體不(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)材料進行焊(han)(han)接(jie)。其焊(han)(han)縫金屬為奧氏體組織，焊(han)(han)縫具有(you)較高的(de)塑性和韌性，它(ta)能松弛(chi)焊(han)(han)接(jie)應(ying)力(li)，并能夠溶入較多的(de)固溶氫(qing)，所以(yi)能降低焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭形成冷裂(lie)紋(wen)的(de)傾向。但是這種焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭材質不(bu)均勻，焊(han)(han)縫與母材的(de)膨脹系數也(ye)不(bu)相同(tong)，在(zai)循(xun)環溫度(du)下長期工作，在(zai)熔合區產生(sheng)的(de)切應(ying)力(li)可能會導致焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)提(ti)前失效，應(ying)引起重視。
2. 焊前預熱和(he)焊后熱處理
a. 焊(han)前(qian)預熱
焊接馬氏體型(xing)不銹鋼時(shi)，若選用與母材(cai)成分相同(tong)的(de)焊接材(cai)料時(shi)，為了防止(zhi)焊接接頭形成冷裂紋，焊前必(bi)須預熱。預熱溫度(du)一般在200～260℃之間，且最好不要高于該牌號的(de)馬氏體開始轉(zhuan)變溫度(du)。
預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)的選擇與(yu)材料厚度(du)、填充金屬(shu)種(zhong)類、焊(han)(han)接方(fang)法和構件的拘束程度(du)有關(guan)。其中(zhong)與(yu)鋼的碳含量(liang)(liang)關(guan)系最大。當碳的質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數小于(yu)0.1％時(shi)，預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)可小于(yu)200℃；碳的質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數為(wei)0.1％～0.2％時(shi)，預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)200～250℃；當含碳的質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數大于(yu)0.2％時(shi)，除預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)要適(shi)當提高外，還必須考慮保證多層焊(han)(han)時(shi)的層間(jian)溫(wen)(wen)(wen)度(du)。
無(wu)論采(cai)用(yong)哪種熔(rong)焊(han)方法，焊(han)前需預熱，預熱溫度與鋼中(zhong)碳含量(liang)有關，見表4-47。
馬氏體(ti)型不銹(xiu)鋼的預(yu)熱溫度(du)不宜(yi)過(guo)高(gao)，否則將使奧氏體(ti)晶(jing)粒粗(cu)大，并(bing)且隨(sui)冷(leng)卻速度(du)降(jiang)低，還會(hui)形成粗(cu)大鐵素體(ti)加晶(jing)界(jie)碳化物(wu)組織(zhi)，使焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)塑性和(he)強度(du)均(jun)有所(suo)下降(jiang)。
b. 焊(han)后熱處(chu)理(li)（回(hui)火處(chu)理(li)）
焊(han)(han)(han)(han)后(hou)熱(re)處(chu)理前對焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度有(you)嚴格的(de)要(yao)求：焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)不(bu)可隨(sui)意從(cong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度直(zhi)接(jie)升溫(wen)(wen)(wen)(wen)進行回火熱(re)處(chu)理。這(zhe)是(shi)因為(wei)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)過程中(zhong)形成的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)尚未(wei)完全轉變(bian)成馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，其未(wei)分(fen)解的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)在立即升溫(wen)(wen)(wen)(wen)回火熱(re)處(chu)理溫(wen)(wen)(wen)(wen)度的(de)過程中(zhong)，會發生(sheng)珠光體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)，或者成碳化物(wu)沿奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)晶界(jie)沉淀，產生(sheng)粗大鐵素體(ti)(ti)(ti)加(jia)碳化物(wu)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，從(cong)而嚴重地(di)降低焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)韌性(xing)，也(ye)影(ying)響強度，還易使(shi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)脆斷且對耐蝕性(xing)也(ye)不(bu)利。如果焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)焊(han)(han)(han)(han)后(hou)空冷到室溫(wen)(wen)(wen)(wen)后(hou)再進行熱(re)處(chu)理，則馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹耐熱(re)鋼會出現空氣淬硬傾向，造成常溫(wen)(wen)(wen)(wen)塑(su)性(xing)降低，并且在常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下殘(can)留的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)將(jiang)繼續轉變(bian)為(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)，使(shi)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)變(bian)得又硬又脆，組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)應(ying)力也(ye)隨(sui)之增大；若再加(jia)上擴散氫的(de)聚集，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)就(jiu)有(you)可能產生(sheng)冷裂紋。正確的(de)方法是(shi)，回火前使(shi)焊(han)(han)(han)(han)件(jian)(jian)適當冷卻，讓(rang)焊(han)(han)(han)(han)縫和熱(re)影(ying)響區的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)基本分(fen)解為(wei)馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)。
對于剛度小的焊接構(gou)件，焊后(hou)可冷至室溫后(hou)再(zai)進行(xing)回火熱處(chu)理。
對于焊后(hou)需(xu)要機械(xie)加工的構(gou)件，為(wei)了得到最低硬度，必須采(cai)用高溫退火，退火溫度為(wei)830～880℃，保溫2h后(hou)爐(lu)冷至650℃，然后(hou)空(kong)冷。
對于剛度(du)大的(de)焊接(jie)構(gou)件，特別是(shi)碳含量較(jiao)高時，需要進(jin)行準確的(de)后熱處(chu)理(li)(li)：焊接(jie)區空冷至(zhi)100～150℃，立(li)(li)即在此溫(wen)(wen)度(du)保(bao)溫(wen)(wen)1～2h。其目(mu)的(de)有兩個：一是(shi)讓(rang)奧氏(shi)體充分(fen)分(fen)解為馬氏(shi)體，又不至(zhi)于立(li)(li)即過(guo)分(fen)脆化；二是(shi)使焊縫中氫向外擴散，起到(dao)消氫作用。然(ran)后加熱至(zhi)回火(huo)溫(wen)(wen)度(du)，適(shi)當(dang)保(bao)溫(wen)(wen)，使馬氏(shi)體充分(fen)回火(huo)得(de)到(dao)理(li)(li)想的(de)回火(huo)組(zu)織。
焊后(hou)(hou)回(hui)火熱處理的目(mu)的是降低焊縫(feng)和熱影響區硬(ying)度，改善其塑(su)性和韌性，同時減(jian)少焊接殘余(yu)應力。回(hui)火溫度一(yi)般(ban)選在650～750℃，至少保溫1h后(hou)(hou)空冷。
對于高(gao)鉻馬氏體不銹(xiu)鋼，一般在(zai)淬火(huo)加(jia)回火(huo)的調質狀態下焊(han)(han)接(jie)(jie)，焊(han)(han)后經高(gao)溫回火(huo)處理，即(ji)可使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有(you)合格的力(li)學性能(neng)；如(ru)果鋼材在(zai)退火(huo)狀態下焊(han)(han)接(jie)(jie)，則焊(han)(han)后會出現(xian)不均勻的馬氏體組織，此時，整個焊(han)(han)件還需經過(guo)調質處理，才能(neng)使焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭具有(you)均勻的力(li)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. 焊接方法的選擇
用(yong)焊(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)馬氏體型(xing)(xing)不銹(xiu)鋼(gang)時，焊(han)(han)條應選用(yong)低(di)氫型(xing)(xing)的(de)(de)，在施(shi)焊(han)(han)前要進行高(gao)溫烘烤(kao)處理，以便徹底消除焊(han)(han)條藥皮中的(de)(de)水分(fen)，減少焊(han)(han)接(jie)區(qu)的(de)(de)擴散(san)氫含(han)量(liang)和(he)降低(di)冷(leng)裂紋的(de)(de)敏感性。為了防(fang)止(zhi)過(guo)熱，應采用(yong)小的(de)(de)熱輸入施(shi)焊(han)(han)，施(shi)焊(han)(han)過(guo)程以短弧(hu)焊(han)(han)和(he)窄(zhai)焊(han)(han)縫的(de)(de)操作方法(fa)為佳。焊(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)適用(yong)于中、厚板的(de)(de)馬氏體型(xing)(xing)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)。
鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)適用(yong)于薄板焊(han)接(jie)，采用(yong)直流(liu)正(zheng)極(ji)性能提(ti)高焊(han)接(jie)質量，但要妥(tuo)善保護好正(zheng)面和背面焊(han)接(jie)溶池，以(yi)防止氧化。用(yong)氬弧(hu)焊(han)焊(han)接(jie)薄板時，可以(yi)不預熱，冷裂紋傾向(xiang)較小(xiao)；厚(hou)板要焊(han)前預熱，焊(han)后仍要高溫回火。
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。
