馬氏體型不(bu)銹鋼管與珠光體鋼管的焊接性，主要取決于馬氏體不銹鋼的特性。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。
為了克服(fu)上(shang)述缺點，在焊(han)接(jie)工(gong)藝上(shang)要注(zhu)意(yi)下(xia)列幾個方(fang)面。
1. 焊接材料的選(xuan)用
馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)管與珠光(guang)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)管焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)縫化學(xue)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)主要(yao)取(qu)決(jue)于填(tian)充金(jin)屬(shu)(shu)。為了保(bao)證結構使用(yong)(yong)性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求，焊(han)(han)縫成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)應力求接(jie)(jie)近于其中一種鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)。例如，馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)（12Cr13）和珠光(guang)體(ti)(ti)(ti)(ti)鋼(gang)(gang)（Q235）采用(yong)(yong)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)時，選(xuan)用(yong)(yong)J520（E5002型(xing)）焊(han)(han)條(tiao)(tiao)施焊(han)(han)，焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)w（Cr）為5％～6％，經回(hui)火(huo)處(chu)理(li)后(hou)，具有良(liang)好的(de)(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)(neng)；選(xuan)用(yong)(yong)G307（E430型(xing)）焊(han)(han)條(tiao)(tiao)施焊(han)(han)，焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)中w（Cr）增至6％～11％，而焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)塑性(xing)及韌性(xing)比用(yong)(yong)結構鋼(gang)(gang)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)低，其抗裂性(xing)也較(jiao)(jiao)差(cha)；若(ruo)選(xuan)用(yong)(yong)與這兩類鋼(gang)(gang)完全不(bu)(bu)同成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)條(tiao)(tiao)來焊(han)(han)接(jie)(jie)時，焊(han)(han)縫金(jin)屬(shu)(shu)可得(de)到奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)組(zu)織，其抗裂紋性(xing)能(neng)(neng)較(jiao)(jiao)好，但是(shi)回(hui)火(huo)熱處(chu)理(li)過程中，容(rong)(rong)易(yi)產生碳(tan)的(de)(de)(de)(de)遷移(yi)，且奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)線(xian)脹系數(shu)比馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)大約50％，使焊(han)(han)縫組(zu)織產生較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)(de)內應力，促使冷裂紋的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)(cheng)(cheng)，這是(shi)不(bu)(bu)可取(qu)的(de)(de)(de)(de)。所以應避免使用(yong)(yong)奧氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料來焊(han)(han)接(jie)(jie)上述兩類鋼(gang)(gang)，特別是(shi)受壓容(rong)(rong)器或管道的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)更不(bu)(bu)能(neng)(neng)用(yong)(yong)它作為焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料。
浙江至德鋼業有限公司采用馬氏體耐熱不銹鋼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
馬氏體(ti)不銹鋼常作為耐熱(re)(re)鋼使用，珠(zhu)光體(ti)耐熱(re)(re)鋼大(da)多是電站鍋爐主蒸(zheng)汽管、過熱(re)(re)器(qi)、再熱(re)(re)器(qi)集箱(xiang)和再熱(re)(re)蒸(zheng)汽管道的(de)材料。這些場合對管子對接焊時的(de)坡口形式要(yao)求嚴(yan)格，既要(yao)保(bao)證焊縫質量，避免焊縫根(gen)部出現缺陷，又要(yao)便于(yu)操(cao)作，還要(yao)滿足無損檢測時所需要(yao)的(de)空間。
重要管道常見(jian)的坡口形(xing)式有V形(xing)、U形(xing)和雙V形(xing)三種基(ji)本類型(xing)，如圖5-13所示。
3. 預熱溫度(du)與層間溫度(du)
焊前(qian)預(yu)(yu)熱(re)和(he)層間溫度(du)(du)(du)的控(kong)(kong)制(zhi)對減(jian)少(shao)裂紋的形成有(you)一(yi)定(ding)影響；預(yu)(yu)熱(re)溫度(du)(du)(du)按馬氏體(ti)型不(bu)銹鋼要求選擇，要控(kong)(kong)制(zhi)在300～400℃，層間溫度(du)(du)(du)也控(kong)(kong)制(zhi)在這(zhe)個溫度(du)(du)(du)范圍(wei)。預(yu)(yu)熱(re)溫度(du)(du)(du)過(guo)(guo)高(gao)，會(hui)導(dao)致(zhi)焊縫冷卻速度(du)(du)(du)變慢，有(you)可(ke)能引起焊接接頭(tou)晶粒(li)邊(bian)界碳化物(wu)的析出和(he)形成鐵素(su)體(ti)組(zu)織。這(zhe)種(zhong)碳化物(wu)＋鐵素(su)體(ti)組(zu)織，會(hui)大大降低(di)(di)焊接接頭(tou)的沖(chong)擊(ji)韌度(du)(du)(du)。預(yu)(yu)熱(re)溫度(du)(du)(du)過(guo)(guo)低(di)(di)，則起不(bu)到(dao)對材質的預(yu)(yu)熱(re)作用，無法防止裂紋的形成。
為了保持預熱(re)溫度，一般在管(guan)道的接(jie)口(kou)邊緣安裝(zhuang)三只熱(re)電(dian)偶測量溫度，利(li)用感應圈加(jia)熱(re)來維持溫度。在整個焊(han)接(jie)過程(cheng)中，須指定專人檢查，當低于(yu)預熱(re)溫度時，要立即停止施焊(han)，接(jie)通感應電(dian)源，達(da)到(dao)預熱(re)溫度時方可(ke)再施焊(han)。
4. 焊(han)后溫度的控制及回(hui)火熱處理
以馬(ma)氏(shi)體型不(bu)銹鋼(gang)管焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)來考(kao)慮其焊(han)后溫度的控制及回火(huo)熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)的溫度。所以焊(han)后必(bi)須(xu)緩慢冷卻至100～150℃，保溫0.5～1h，使(shi)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的組(zu)織全(quan)部轉變成馬(ma)氏(shi)體，隨后才能升溫回火(huo)，進行熱(re)(re)處(chu)理(li)(li)。
回火溫(wen)度(du)(du)(du)一般(ban)選擇在(zai)720～780℃范(fan)圍內(nei)(nei)，保(bao)溫(wen)時(shi)間長(chang)短隨壁厚(hou)的(de)(de)(de)不同而變化(hua)，一般(ban)都要控制(zhi)在(zai)2～5h范(fan)圍內(nei)(nei)。如果回火溫(wen)度(du)(du)(du)偏低(di)，則回火效果不足，使(shi)焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)組(zu)織轉變不充分，也不能消除馬氏(shi)體轉變的(de)(de)(de)組(zu)織應力(li)；但回火溫(wen)度(du)(du)(du)過(guo)高，超過(guo)該馬氏(shi)體型不銹(xiu)鋼管相變溫(wen)度(du)(du)(du)Ac1，在(zai)冷卻(que)過(guo)程中又(you)會重新淬硬(ying)，使(shi)焊(han)接(jie)接(jie)頭沖(chong)擊韌(ren)度(du)(du)(du)值(zhi)大大降低(di)，這也是(shi)不可取的(de)(de)(de)。
這個異種(zhong)鋼副接頭的焊接方法、操(cao)作工藝及(ji)注意事項與馬氏體(ti)不銹鋼焊接相同(tong)。
