為了避免(mian)冷裂(lie)紋的產生和改善焊(han)接(jie)接(jie)頭力學性能，施焊(han)過(guo)程中應(ying)采(cai)取焊(han)前預熱(re)，控制層間溫度，進行準確的后熱(re)和焊(han)后熱(re)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(ti)不銹鋼(gang)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. 控制焊縫金屬的化學(xue)成分
焊(han)(han)縫金(jin)屬的(de)化學(xue)成(cheng)分(fen)主要(yao)取決于焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)。為了(le)保證焊(han)(han)接(jie)結構的(de)使(shi)用性能，焊(han)(han)縫金(jin)屬可以通過兩(liang)個途徑獲(huo)得：一是采用與(yu)母材(cai)金(jin)屬的(de)化學(xue)成(cheng)分(fen)相(xiang)同或相(xiang)接(jie)近的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)；二是采用與(yu)母材(cai)金(jin)屬化學(xue)成(cheng)分(fen)完全不同的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料(liao)，如采用奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼材(cai)料(liao)。
用與(yu)(yu)母材成分相同或相近的焊(han)接(jie)材料施(shi)焊(han)時，焊(han)縫與(yu)(yu)熱影響區將硬化(hua)變脆，有(you)很高的冷(leng)裂紋(wen)傾向。為了(le)防止冷(leng)裂紋(wen)產(chan)生，對于材料厚(hou)度大于2mm的焊(han)件通常要進(jin)行預熱，焊(han)后要緩(huan)冷(leng)并還要進(jin)行熱處理，以消除焊(han)接(jie)應力，從而有(you)助于提高焊(han)接(jie)接(jie)頭性能(neng)。
當(dang)焊(han)(han)接(jie)構件不(bu)能進(jin)行預熱(re)或不(bu)便進(jin)行熱(re)處(chu)理(li)時，可(ke)以使用與(yu)母材(cai)化(hua)學成(cheng)分不(bu)同(tong)的奧(ao)(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼焊(han)(han)接(jie)材(cai)料進(jin)行焊(han)(han)接(jie)。其焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)為奧(ao)(ao)氏(shi)體組織，焊(han)(han)縫(feng)具有較(jiao)高的塑性(xing)和(he)韌性(xing)，它能松弛焊(han)(han)接(jie)應(ying)力(li)，并能夠溶入(ru)較(jiao)多(duo)的固溶氫，所以能降低焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭形成(cheng)冷裂紋的傾(qing)向。但是這(zhe)種焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭材(cai)質不(bu)均勻，焊(han)(han)縫(feng)與(yu)母材(cai)的膨(peng)脹系數也(ye)不(bu)相同(tong)，在(zai)循環溫(wen)度下(xia)長期工作，在(zai)熔合區(qu)產生的切應(ying)力(li)可(ke)能會導致焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭的提(ti)前失(shi)效，應(ying)引起重視(shi)。
2. 焊前預(yu)熱(re)和(he)焊后熱(re)處(chu)理
a. 焊前預熱
焊(han)(han)接(jie)馬(ma)氏(shi)(shi)體型不銹(xiu)鋼(gang)時，若選用與母材成(cheng)分相同(tong)的焊(han)(han)接(jie)材料時，為了(le)防止(zhi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭形成(cheng)冷裂紋，焊(han)(han)前必(bi)須預(yu)熱。預(yu)熱溫(wen)(wen)度一般在200～260℃之(zhi)間，且(qie)最好不要高(gao)于該(gai)牌號(hao)的馬(ma)氏(shi)(shi)體開(kai)始轉變溫(wen)(wen)度。
預熱(re)溫度(du)的(de)選擇與(yu)材料厚度(du)、填(tian)充金屬種類、焊(han)接方法和構件的(de)拘束程度(du)有(you)關(guan)。其中與(yu)鋼的(de)碳(tan)(tan)含量(liang)關(guan)系(xi)最大(da)。當碳(tan)(tan)的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數小(xiao)于(yu)0.1％時(shi)，預熱(re)溫度(du)可小(xiao)于(yu)200℃；碳(tan)(tan)的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數為0.1％～0.2％時(shi)，預熱(re)溫度(du)為200～250℃；當含碳(tan)(tan)的(de)質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數大(da)于(yu)0.2％時(shi)，除(chu)預熱(re)溫度(du)要適當提高外，還必須考慮保證多層焊(han)時(shi)的(de)層間溫度(du)。
無論采用哪種熔焊(han)方法，焊(han)前需預(yu)熱，預(yu)熱溫度與鋼中(zhong)碳含量(liang)有關，見表(biao)4-47。
馬(ma)氏體型不銹鋼(gang)的預(yu)熱溫度(du)不宜過高，否(fou)則將使奧氏體晶粒粗大，并且隨冷卻速度(du)降(jiang)低，還會形(xing)成(cheng)粗大鐵素體加晶界碳(tan)化物(wu)組織，使焊(han)接接頭塑性和(he)強(qiang)度(du)均有所下(xia)降(jiang)。
b. 焊后熱(re)處理(li)（回火處理(li)）
焊(han)后(hou)熱處(chu)理(li)前對焊(han)件(jian)溫度有嚴格(ge)的要求：焊(han)件(jian)焊(han)后(hou)不(bu)可(ke)隨意從焊(han)接(jie)溫度直接(jie)升溫進行(xing)(xing)回(hui)(hui)火熱處(chu)理(li)。這是因為(wei)焊(han)接(jie)過程中形成的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)尚未(wei)完全轉(zhuan)變(bian)成馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)，其未(wei)分解的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)在立即升溫回(hui)(hui)火熱處(chu)理(li)溫度的過程中，會發生(sheng)(sheng)珠光體(ti)(ti)轉(zhuan)變(bian)，或(huo)者成碳化(hua)物沿(yan)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)晶(jing)界沉淀，產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)粗大鐵素體(ti)(ti)加(jia)碳化(hua)物組織(zhi)，從而嚴重地降低焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)的韌性，也影(ying)響強(qiang)度，還(huan)易使焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)脆(cui)斷且對耐蝕性也不(bu)利。如(ru)果焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)焊(han)后(hou)空冷(leng)到室溫后(hou)再(zai)進行(xing)(xing)熱處(chu)理(li)，則馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹耐熱鋼會出(chu)現空氣(qi)淬(cui)硬傾向，造成常(chang)溫塑性降低，并(bing)且在常(chang)溫下殘留(liu)的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)將(jiang)繼續轉(zhuan)變(bian)為(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)，使焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)變(bian)得(de)又(you)硬又(you)脆(cui)，組織(zhi)應(ying)力也隨之增大；若再(zai)加(jia)上擴散氫的聚集，焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)(tou)就有可(ke)能產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)冷(leng)裂紋(wen)。正確的方法是，回(hui)(hui)火前使焊(han)件(jian)適當(dang)冷(leng)卻(que)，讓焊(han)縫和熱影(ying)響區(qu)的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)基本分解為(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)組織(zhi)。
對于剛度小的焊(han)(han)接構(gou)件，焊(han)(han)后可冷至室溫后再進行回(hui)火熱處理。
對于(yu)焊后需要機械加(jia)工(gong)的構件(jian)，為了得到(dao)最低硬度，必須采用高溫(wen)(wen)退(tui)火，退(tui)火溫(wen)(wen)度為830～880℃，保溫(wen)(wen)2h后爐冷至650℃，然后空冷。
對于(yu)剛度大的(de)焊(han)接構件，特別是碳(tan)含量較(jiao)高(gao)時，需要進行準確的(de)后熱(re)處(chu)理：焊(han)接區空(kong)冷(leng)至100～150℃，立(li)即(ji)在(zai)此溫度保溫1～2h。其目的(de)有兩(liang)個：一是讓奧氏體(ti)充分(fen)分(fen)解(jie)為馬氏體(ti)，又不(bu)至于(yu)立(li)即(ji)過(guo)分(fen)脆化；二是使焊(han)縫(feng)中氫向外擴(kuo)散，起到消氫作(zuo)用(yong)。然后加(jia)熱(re)至回(hui)火溫度，適當(dang)保溫，使馬氏體(ti)充分(fen)回(hui)火得到理想的(de)回(hui)火組織(zhi)。
焊(han)(han)后回火(huo)熱處(chu)理的目的是(shi)降低焊(han)(han)縫和熱影響區(qu)硬度，改善其塑性和韌性，同(tong)時減(jian)少焊(han)(han)接殘余應(ying)力。回火(huo)溫(wen)度一般選在650～750℃，至少保溫(wen)1h后空冷。
對于(yu)高(gao)鉻馬氏(shi)(shi)體不(bu)銹鋼，一般在(zai)淬火加(jia)回火的調質狀態下(xia)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)，焊(han)(han)(han)(han)后經高(gao)溫回火處理(li)，即可使焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)具有(you)合格(ge)的力(li)學性(xing)能；如果鋼材在(zai)退(tui)火狀態下(xia)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)，則焊(han)(han)(han)(han)后會出現不(bu)均(jun)勻的馬氏(shi)(shi)體組織，此時，整個焊(han)(han)(han)(han)件還需經過調質處理(li)，才能使焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)具有(you)均(jun)勻的力(li)學性(xing)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
用(yong)(yong)(yong)焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)馬氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)銹鋼時，焊(han)(han)(han)(han)條應選用(yong)(yong)(yong)低氫(qing)型(xing)的(de)，在施焊(han)(han)(han)(han)前要進(jin)行高溫烘烤處(chu)理，以便(bian)徹底消除焊(han)(han)(han)(han)條藥皮中(zhong)(zhong)的(de)水分，減(jian)少焊(han)(han)(han)(han)接(jie)區(qu)的(de)擴散(san)氫(qing)含量和(he)降低冷裂紋的(de)敏感性。為了防止過熱(re)，應采(cai)用(yong)(yong)(yong)小的(de)熱(re)輸入施焊(han)(han)(han)(han)，施焊(han)(han)(han)(han)過程以短弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)和(he)窄焊(han)(han)(han)(han)縫的(de)操作方法為佳。焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)適(shi)用(yong)(yong)(yong)于(yu)中(zhong)(zhong)、厚板的(de)馬氏(shi)體(ti)型(xing)不(bu)銹鋼的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。
鎢極氬(ya)弧焊(han)適用于薄板(ban)(ban)焊(han)接(jie)，采(cai)用直(zhi)流正(zheng)極性能提高焊(han)接(jie)質量，但要妥善(shan)保(bao)護好正(zheng)面和背面焊(han)接(jie)溶池，以(yi)防止氧化。用氬(ya)弧焊(han)焊(han)接(jie)薄板(ban)(ban)時，可(ke)以(yi)不(bu)預熱(re)，冷裂紋傾(qing)向較小(xiao)；厚板(ban)(ban)要焊(han)前(qian)預熱(re)，焊(han)后仍(reng)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。
