為了避免冷裂紋的(de)產生和改(gai)善焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)力學(xue)性能(neng)，施焊(han)(han)過程中應采取焊(han)(han)前預熱，控制層間溫度，進(jin)行(xing)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(ma)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. 控制焊縫金屬的化(hua)學成分
焊縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)的(de)化學成(cheng)(cheng)分主要取決于焊接(jie)材料(liao)。為了保證焊接(jie)結構(gou)的(de)使用性(xing)能，焊縫(feng)(feng)金(jin)屬(shu)可以通過(guo)兩個途徑(jing)獲得(de)：一是采用與母(mu)材金(jin)屬(shu)的(de)化學成(cheng)(cheng)分相同或相接(jie)近的(de)焊接(jie)材料(liao)；二(er)是采用與母(mu)材金(jin)屬(shu)化學成(cheng)(cheng)分完全不(bu)同的(de)焊接(jie)材料(liao)，如采用奧氏(shi)體不(bu)銹鋼材料(liao)。
用(yong)與(yu)母材(cai)成分(fen)相(xiang)同或相(xiang)近的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)施焊(han)(han)時，焊(han)(han)縫與(yu)熱(re)影響(xiang)區將硬化(hua)變脆，有很高的(de)冷裂(lie)紋傾向。為了防止冷裂(lie)紋產(chan)生，對于(yu)材(cai)料(liao)厚度大(da)于(yu)2mm的(de)焊(han)(han)件通常(chang)要(yao)進行預(yu)熱(re)，焊(han)(han)后要(yao)緩(huan)冷并(bing)還要(yao)進行熱(re)處(chu)理(li)，以消除焊(han)(han)接(jie)應力(li)，從而有助(zhu)于(yu)提高焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭性能。
當焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)構件不(bu)(bu)能(neng)進(jin)行預(yu)熱或不(bu)(bu)便進(jin)行熱處理時，可以使用與母(mu)(mu)材(cai)化(hua)學成(cheng)分不(bu)(bu)同的奧氏體不(bu)(bu)銹鋼焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)材(cai)料進(jin)行焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)。其焊(han)縫金(jin)屬為(wei)奧氏體組織，焊(han)縫具有較高的塑性和韌性，它能(neng)松弛焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)應力，并(bing)能(neng)夠溶(rong)(rong)入較多的固溶(rong)(rong)氫，所以能(neng)降低焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭形成(cheng)冷裂(lie)紋的傾向。但是這種焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭材(cai)質(zhi)不(bu)(bu)均勻，焊(han)縫與母(mu)(mu)材(cai)的膨脹(zhang)系(xi)數也不(bu)(bu)相(xiang)同，在循(xun)環溫度下(xia)長期工作(zuo)，在熔(rong)合區產生的切應力可能(neng)會導(dao)致焊(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭的提前失效(xiao)，應引起重視。
2. 焊前預(yu)熱和焊后熱處(chu)理
a. 焊前預熱
焊(han)接(jie)(jie)馬(ma)(ma)氏體型不銹鋼時，若選用(yong)與母材成分相(xiang)同(tong)的焊(han)接(jie)(jie)材料時，為了防(fang)止焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭形(xing)成冷裂紋，焊(han)前必須預(yu)熱(re)。預(yu)熱(re)溫(wen)度一(yi)般在200～260℃之(zhi)間，且最好(hao)不要高于該牌號的馬(ma)(ma)氏體開(kai)始轉變(bian)溫(wen)度。
預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度的(de)(de)選擇與材料厚度、填(tian)充(chong)金屬種類(lei)、焊接方(fang)法(fa)和構件(jian)的(de)(de)拘(ju)束(shu)程度有關(guan)。其中與鋼的(de)(de)碳含(han)量(liang)(liang)關(guan)系(xi)最大。當(dang)碳的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數小(xiao)(xiao)于0.1％時，預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度可小(xiao)(xiao)于200℃；碳的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數為0.1％～0.2％時，預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度為200～250℃；當(dang)含(han)碳的(de)(de)質(zhi)量(liang)(liang)分(fen)數大于0.2％時，除預(yu)熱(re)(re)溫(wen)(wen)度要適當(dang)提高外，還必須考慮保證多(duo)層焊時的(de)(de)層間溫(wen)(wen)度。
無論采用(yong)哪種熔焊方法，焊前需預(yu)熱，預(yu)熱溫度與鋼(gang)中碳含量有關，見表4-47。
馬氏體(ti)型不銹鋼的預熱溫度不宜(yi)過高，否(fou)則(ze)將使奧氏體(ti)晶粒粗大(da)，并且(qie)隨冷卻速度降低，還會形成(cheng)粗大(da)鐵素體(ti)加晶界碳化物組織，使焊接(jie)接(jie)頭塑性和(he)強度均(jun)有所下降。
b. 焊后熱處理（回火處理）
焊(han)(han)(han)后(hou)熱(re)(re)處理(li)前對焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)溫(wen)度有嚴格的(de)(de)(de)要(yao)求：焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)焊(han)(han)(han)后(hou)不(bu)可隨意從焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)溫(wen)度直接(jie)(jie)(jie)升溫(wen)進(jin)行回(hui)火熱(re)(re)處理(li)。這是(shi)因為(wei)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)過程(cheng)(cheng)中形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)尚未完全轉變(bian)成(cheng)(cheng)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，其(qi)未分解(jie)(jie)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)在立即升溫(wen)回(hui)火熱(re)(re)處理(li)溫(wen)度的(de)(de)(de)過程(cheng)(cheng)中，會(hui)發生珠光(guang)體(ti)(ti)(ti)轉變(bian)，或者成(cheng)(cheng)碳化(hua)物沿奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)晶界沉淀，產生粗(cu)大鐵素體(ti)(ti)(ti)加碳化(hua)物組織(zhi)(zhi)(zhi)，從而(er)嚴重(zhong)地降低焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)的(de)(de)(de)韌性，也影(ying)響強度，還易使焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)脆斷且對耐蝕(shi)性也不(bu)利。如果焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)焊(han)(han)(han)后(hou)空(kong)冷到室(shi)溫(wen)后(hou)再進(jin)行熱(re)(re)處理(li)，則馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)耐熱(re)(re)鋼(gang)會(hui)出現空(kong)氣淬硬(ying)傾(qing)向(xiang)，造(zao)成(cheng)(cheng)常溫(wen)塑性降低，并且在常溫(wen)下殘留(liu)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)將繼續轉變(bian)為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)(zhi)，使焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)變(bian)得又硬(ying)又脆，組織(zhi)(zhi)(zhi)應力也隨之增大；若(ruo)再加上擴(kuo)散氫的(de)(de)(de)聚集，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)(tou)就有可能產生冷裂(lie)紋。正確的(de)(de)(de)方法是(shi)，回(hui)火前使焊(han)(han)(han)件(jian)(jian)適當(dang)冷卻，讓焊(han)(han)(han)縫和熱(re)(re)影(ying)響區的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)基本分解(jie)(jie)為(wei)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)組織(zhi)(zhi)(zhi)。
對于剛度小的焊(han)接構件，焊(han)后可(ke)冷(leng)至室溫后再(zai)進(jin)行回火(huo)熱處理(li)。
對于焊(han)后需要(yao)機(ji)械加工的構件，為了(le)得(de)到最低硬度，必須采用高溫(wen)(wen)退火(huo)，退火(huo)溫(wen)(wen)度為830～880℃，保溫(wen)(wen)2h后爐(lu)冷至650℃，然后空冷。
對于剛度(du)大(da)的焊接構件(jian)，特別是碳含量較高時，需要進行準確(que)的后熱(re)處理：焊接區空冷(leng)至100～150℃，立即在此溫度(du)保溫1～2h。其目(mu)的有兩(liang)個(ge)：一是讓奧氏體充分(fen)(fen)分(fen)(fen)解(jie)為馬(ma)氏體，又不至于立即過分(fen)(fen)脆化(hua)；二是使焊縫(feng)中氫向外擴(kuo)散，起到消氫作(zuo)用。然后加(jia)熱(re)至回(hui)火(huo)溫度(du)，適當(dang)保溫，使馬(ma)氏體充分(fen)(fen)回(hui)火(huo)得到理想的回(hui)火(huo)組織。
焊(han)后回(hui)(hui)火熱處理的(de)目(mu)的(de)是降低焊(han)縫(feng)和熱影響區硬度，改善其塑性和韌性，同時減少焊(han)接殘余(yu)應(ying)力。回(hui)(hui)火溫(wen)度一般選在650～750℃，至少保溫(wen)1h后空(kong)冷。
對(dui)于(yu)高(gao)(gao)鉻(ge)馬(ma)氏體(ti)不銹鋼(gang)，一般在淬火加回火的(de)(de)(de)調質(zhi)狀態(tai)(tai)下焊(han)(han)接(jie)，焊(han)(han)后經高(gao)(gao)溫回火處理，即可使焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭具(ju)有合格的(de)(de)(de)力學(xue)性能；如果鋼(gang)材在退火狀態(tai)(tai)下焊(han)(han)接(jie)，則焊(han)(han)后會出現不均勻的(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)組織，此(ci)時，整個焊(han)(han)件(jian)還需經過(guo)調質(zhi)處理，才能使焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭具(ju)有均勻的(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. 焊接方法的選擇(ze)
用焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)馬氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼時，焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)應(ying)選(xuan)用低氫型的(de)(de)，在施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)前要進(jin)行高溫烘烤(kao)處理，以(yi)便徹底消除焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)藥皮中的(de)(de)水(shui)分(fen)，減少焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)區的(de)(de)擴散氫含量和降(jiang)低冷裂紋的(de)(de)敏感性。為了防止過(guo)熱，應(ying)采(cai)用小的(de)(de)熱輸入施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)，施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)過(guo)程以(yi)短(duan)弧焊(han)(han)(han)(han)(han)和窄(zhai)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫的(de)(de)操作方(fang)法為佳(jia)。焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)適用于中、厚板的(de)(de)馬氏體(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接(jie)。
鎢極氬弧焊(han)(han)適用(yong)于薄板焊(han)(han)接，采用(yong)直流(liu)正(zheng)極性能提高焊(han)(han)接質量(liang)，但(dan)要(yao)(yao)妥(tuo)善(shan)保護好正(zheng)面和背(bei)面焊(han)(han)接溶池(chi)，以防(fang)止氧(yang)化。用(yong)氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)接薄板時(shi)，可以不預(yu)熱，冷裂紋傾向(xiang)較小；厚板要(yao)(yao)焊(han)(han)前預(yu)熱，焊(han)(han)后仍(reng)要(yao)(yao)高溫回(hui)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。
