馬氏體型不(bu)銹鋼(gang)管與珠光體鋼管的焊接性，主要取決于馬氏體(ti)不銹鋼的特性。馬氏體不銹鋼在常溫的組織多為硬脆的馬氏體，所以焊接性很差，它也是這類異種鋼材副焊接接頭易產生冷裂紋和脆化現象的主要原因。隨著鋼中碳含量的增高以及結構厚度和拘束度的增大，冷裂紋傾向增大。由于焊接熱循環的作用，馬氏體型不銹鋼有較大的過熱傾向，晶粒易粗化，熱影響區會出現粗大的鐵素體和碳化物組織，塑性降低，冷卻時能引起脆化，如果再有氫的作用，冷裂紋傾向就更加明顯。
這類異種鋼副焊接時同樣存在焊縫稀釋和形成過渡層的問題。如果焊接材料選擇不當，導致珠光體鋼一側焊縫出現低碳層，而馬氏體鋼緊貼焊縫一側的碳含量降低，變成了鐵素體組織，并使該焊接接頭的焊縫組織成為奧氏體＋鐵素體。鐵素體的晶粒粗大而軟化，最后會出現低塑性或低應力的或兩者兼備的區帶，極容易遭到破壞。有關馬氏不銹鋼（20Cr13）與珠光體鋼（25鋼）的焊縫及熱影響區的組織與預熱溫度之間關系見表5-23。
為了克(ke)服上(shang)述缺點，在焊接工藝上(shang)要注意(yi)下(xia)列(lie)幾(ji)個方面。
1. 焊接材料的選(xuan)用
馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)管與(yu)珠光(guang)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)管焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)化學成(cheng)分(fen)主要取決(jue)于填充(chong)金(jin)(jin)屬。為(wei)了保證(zheng)結構(gou)使用(yong)性(xing)(xing)能的(de)要求(qiu)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)成(cheng)分(fen)應力求(qiu)接近于其(qi)中一種鋼(gang)(gang)(gang)的(de)成(cheng)分(fen)。例如，馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)（12Cr13）和珠光(guang)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)(gang)（Q235）采(cai)用(yong)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)(han)(han)(han)時，選(xuan)(xuan)用(yong)J520（E5002型）焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬w（Cr）為(wei)5％～6％，經回火(huo)(huo)處理后，具有良好(hao)(hao)的(de)力學性(xing)(xing)能；選(xuan)(xuan)用(yong)G307（E430型）焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)施(shi)焊(han)(han)(han)(han)(han)，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬中w（Cr）增(zeng)至(zhi)6％～11％，而焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬的(de)塑性(xing)(xing)及韌性(xing)(xing)比用(yong)結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)低，其(qi)抗裂性(xing)(xing)也較差；若選(xuan)(xuan)用(yong)與(yu)這兩類鋼(gang)(gang)(gang)完全(quan)不(bu)(bu)(bu)同成(cheng)分(fen)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)條(tiao)來焊(han)(han)(han)(han)(han)接時，焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬可得到奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織，其(qi)抗裂紋性(xing)(xing)能較好(hao)(hao)，但是(shi)回火(huo)(huo)熱處理過程中，容易產(chan)生碳的(de)遷移，且奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)線脹系數(shu)比馬(ma)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)大約50％，使焊(han)(han)(han)(han)(han)縫(feng)組(zu)織產(chan)生較大的(de)內應力，促使冷裂紋的(de)形成(cheng)，這是(shi)不(bu)(bu)(bu)可取的(de)。所以應避免使用(yong)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)(han)(han)(han)接材(cai)料來焊(han)(han)(han)(han)(han)接上(shang)述(shu)兩類鋼(gang)(gang)(gang)，特別是(shi)受壓容器或管道的(de)焊(han)(han)(han)(han)(han)接接頭更不(bu)(bu)(bu)能用(yong)它作為(wei)焊(han)(han)(han)(han)(han)接材(cai)料。
浙江至德鋼業有限公司采用馬氏體耐熱(re)不銹鋼F12（相當我國鋼牌號22Cr12NiMoWV，GB／T 4238-2007）鋼與珠光體耐熱鋼15Cr1Mo1V（見表5-24）焊接時，選用R337（E5515-B2-VNb）、R407（E6015-B3型）和R817 （E11MoVNiW型）幾種牌號焊條（其熔敷金屬的化學成分見表5-25）進行了對比試驗。所焊成的焊接接頭進行回火處理（740℃，保溫2h），然后經550℃時效處理時，選擇不同的保溫時間，分別進行對比發現R337焊條焊成的上述異種鋼焊接接頭，經過回火處理，再進行550℃時效處理，保溫時間分別為72h、144h、215h、288h及430h，均未發現脫碳層和增碳層。這是由于R337焊條中含有鈮的碳化物形成元素，對防止碳擴散有較明顯的效果，其力學性能也較好（沖擊韌度值ak＞100J／c㎡，硬度值＞250HBW）。為了保證其焊縫的高溫強度與馬氏體不銹耐熱鋼相當，要求焊縫中心厚度必須達到馬氏體不銹耐熱鋼管壁厚度的1.2倍。其他兩種焊條的焊縫在15CrlMo1V鋼一側均出現程度不一的脫碳層。
2. 坡口形式
馬(ma)氏體不(bu)銹鋼常作(zuo)為耐(nai)熱(re)鋼使用，珠光體耐(nai)熱(re)鋼大多是電(dian)站(zhan)鍋爐主蒸汽管(guan)、過熱(re)器、再(zai)熱(re)器集(ji)箱和再(zai)熱(re)蒸汽管(guan)道(dao)的(de)材料。這些場合對管(guan)子對接焊(han)時(shi)的(de)坡口形式要(yao)求嚴格，既要(yao)保證(zheng)焊(han)縫質量，避免焊(han)縫根部出現(xian)缺(que)陷，又要(yao)便于操(cao)作(zuo)，還(huan)要(yao)滿(man)足無損檢(jian)測時(shi)所需(xu)要(yao)的(de)空間。
重要管道常(chang)見(jian)的坡口形(xing)(xing)式有V形(xing)(xing)、U形(xing)(xing)和雙V形(xing)(xing)三(san)種基本(ben)類型，如圖5-13所示。
3. 預熱溫度(du)與層間溫度(du)
焊(han)(han)(han)前預(yu)熱(re)(re)和層(ceng)(ceng)間溫(wen)度(du)的(de)控制對(dui)減少(shao)裂紋(wen)的(de)形成(cheng)(cheng)有(you)一(yi)定(ding)影響；預(yu)熱(re)(re)溫(wen)度(du)按馬氏體(ti)(ti)型不銹鋼(gang)要求選(xuan)擇，要控制在(zai)(zai)300～400℃，層(ceng)(ceng)間溫(wen)度(du)也(ye)控制在(zai)(zai)這個(ge)溫(wen)度(du)范圍。預(yu)熱(re)(re)溫(wen)度(du)過高，會(hui)導(dao)致焊(han)(han)(han)縫冷卻(que)速度(du)變(bian)慢(man)，有(you)可(ke)能引起(qi)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭晶粒邊界碳(tan)化(hua)物的(de)析(xi)出和形成(cheng)(cheng)鐵(tie)素體(ti)(ti)組(zu)織。這種碳(tan)化(hua)物＋鐵(tie)素體(ti)(ti)組(zu)織，會(hui)大大降低(di)(di)焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭的(de)沖擊韌度(du)。預(yu)熱(re)(re)溫(wen)度(du)過低(di)(di)，則(ze)起(qi)不到對(dui)材質的(de)預(yu)熱(re)(re)作用(yong)，無法防(fang)止裂紋(wen)的(de)形成(cheng)(cheng)。
為了保持預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，一般在(zai)管道(dao)的接(jie)口邊緣安裝三只熱(re)電偶測量溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)，利用(yong)感應圈加熱(re)來維持溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)。在(zai)整個焊接(jie)過程中，須(xu)指定專人(ren)檢(jian)查，當(dang)低于(yu)預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時，要(yao)立即停(ting)止施焊，接(jie)通感應電源，達到預(yu)熱(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)時方可再施焊。
4. 焊后溫度的控制及回火熱處理
以馬氏(shi)體(ti)型不銹鋼管焊接接頭來(lai)考慮其焊后溫度的(de)控制(zhi)及回火熱處(chu)理的(de)溫度。所以焊后必須(xu)緩慢冷(leng)卻(que)至100～150℃，保(bao)溫0.5～1h，使(shi)焊接接頭的(de)組織(zhi)全(quan)部轉變成馬氏(shi)體(ti)，隨后才(cai)能(neng)升溫回火，進(jin)行熱處(chu)理。
回(hui)火(huo)溫度一(yi)般選擇在(zai)720～780℃范(fan)圍(wei)內，保溫時(shi)間長短隨(sui)壁厚的不(bu)同而變(bian)(bian)(bian)化，一(yi)般都要控制在(zai)2～5h范(fan)圍(wei)內。如(ru)果回(hui)火(huo)溫度偏低，則回(hui)火(huo)效果不(bu)足，使焊(han)接(jie)接(jie)頭的組織轉變(bian)(bian)(bian)不(bu)充分，也不(bu)能消除馬(ma)氏體(ti)轉變(bian)(bian)(bian)的組織應力；但回(hui)火(huo)溫度過(guo)高(gao)，超過(guo)該馬(ma)氏體(ti)型不(bu)銹鋼管(guan)相(xiang)變(bian)(bian)(bian)溫度Ac1，在(zai)冷卻過(guo)程中又會重新淬(cui)硬，使焊(han)接(jie)接(jie)頭沖(chong)擊韌(ren)度值大(da)大(da)降低，這也是不(bu)可取的。
這(zhe)個異種鋼副接頭的焊(han)接方法、操作工藝及注意事項與馬氏體不銹(xiu)鋼焊(han)接相(xiang)同。
