馬氏(shi)體型(xing)不銹鋼管與珠光體鋼管的焊接性，主要取決于馬氏體(ti)不銹(xiu)鋼的特性。馬氏體不銹(xiu)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)(shang)述缺點，在焊接工藝上(shang)(shang)要注意下列幾個方面。
1. 焊接材料的(de)選用
馬氏體(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)與珠光體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)管(guan)焊(han)(han)接接頭的(de)(de)焊(han)(han)縫(feng)化學成(cheng)(cheng)分主要取(qu)決于填充金屬(shu)(shu)(shu)(shu)。為(wei)(wei)了保證結構(gou)使用性(xing)(xing)能的(de)(de)要求(qiu)(qiu)，焊(han)(han)縫(feng)成(cheng)(cheng)分應力(li)(li)求(qiu)(qiu)接近于其(qi)中一(yi)種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)成(cheng)(cheng)分。例如，馬氏體(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)（12Cr13）和珠光體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)（Q235）采(cai)用焊(han)(han)條(tiao)電弧焊(han)(han)時，選(xuan)(xuan)用J520（E5002型）焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)，焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)w（Cr）為(wei)(wei)5％～6％，經回(hui)火處理后，具有良(liang)好(hao)的(de)(de)力(li)(li)學性(xing)(xing)能；選(xuan)(xuan)用G307（E430型）焊(han)(han)條(tiao)施焊(han)(han)，焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)中w（Cr）增(zeng)至6％～11％，而焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)塑性(xing)(xing)及(ji)韌性(xing)(xing)比(bi)用結構(gou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)條(tiao)低，其(qi)抗裂(lie)性(xing)(xing)也較(jiao)差；若選(xuan)(xuan)用與這兩(liang)類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)完全不(bu)(bu)(bu)同成(cheng)(cheng)分的(de)(de)奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)條(tiao)來(lai)焊(han)(han)接時，焊(han)(han)縫(feng)金屬(shu)(shu)(shu)(shu)可得到奧氏體(ti)組織(zhi)，其(qi)抗裂(lie)紋性(xing)(xing)能較(jiao)好(hao)，但是(shi)回(hui)火熱處理過程中，容易(yi)產生(sheng)碳(tan)的(de)(de)遷移，且奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)線脹系數比(bi)馬氏體(ti)型不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)大約(yue)50％，使焊(han)(han)縫(feng)組織(zhi)產生(sheng)較(jiao)大的(de)(de)內應力(li)(li)，促(cu)使冷裂(lie)紋的(de)(de)形成(cheng)(cheng)，這是(shi)不(bu)(bu)(bu)可取(qu)的(de)(de)。所以應避免使用奧氏體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)焊(han)(han)接材(cai)料來(lai)焊(han)(han)接上述兩(liang)類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，特別是(shi)受(shou)壓容器或管(guan)道(dao)的(de)(de)焊(han)(han)接接頭更不(bu)(bu)(bu)能用它作為(wei)(wei)焊(han)(han)接材(cai)料。
浙江至德鋼業有限公司采用馬氏體耐(nai)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(kou)形式
馬氏體不銹鋼(gang)常作為耐熱(re)鋼(gang)使用，珠光(guang)體耐熱(re)鋼(gang)大多(duo)是電站(zhan)鍋爐主蒸汽管、過熱(re)器、再(zai)熱(re)器集箱(xiang)和再(zai)熱(re)蒸汽管道的材料。這些(xie)場(chang)合對(dui)管子對(dui)接焊時的坡口形式(shi)要(yao)求嚴格(ge)，既要(yao)保(bao)證焊縫質量，避免焊縫根部出(chu)現缺陷，又要(yao)便于(yu)操作，還要(yao)滿足(zu)無損檢測時所(suo)需(xu)要(yao)的空間。
重要管道(dao)常見的(de)坡口形式有(you)V形、U形和雙V形三(san)種(zhong)基(ji)本(ben)類(lei)型，如圖5-13所示。
3. 預熱溫度與層(ceng)間溫度
焊(han)(han)(han)前(qian)預(yu)(yu)熱(re)(re)和(he)層間溫度(du)(du)(du)的(de)控制(zhi)對減少裂(lie)紋的(de)形(xing)成有一定影(ying)響；預(yu)(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)按馬(ma)氏體型不(bu)(bu)銹鋼要(yao)求選擇，要(yao)控制(zhi)在(zai)300～400℃，層間溫度(du)(du)(du)也控制(zhi)在(zai)這個溫度(du)(du)(du)范圍。預(yu)(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)過高，會導致(zhi)焊(han)(han)(han)縫(feng)冷(leng)卻速度(du)(du)(du)變慢，有可能(neng)引(yin)起(qi)焊(han)(han)(han)接接頭(tou)晶粒邊界碳化(hua)物的(de)析出和(he)形(xing)成鐵素體組織。這種(zhong)碳化(hua)物＋鐵素體組織，會大(da)大(da)降低焊(han)(han)(han)接接頭(tou)的(de)沖擊(ji)韌度(du)(du)(du)。預(yu)(yu)熱(re)(re)溫度(du)(du)(du)過低，則起(qi)不(bu)(bu)到對材質的(de)預(yu)(yu)熱(re)(re)作(zuo)用，無法防止裂(lie)紋的(de)形(xing)成。
為(wei)了保持預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)，一般在管(guan)道的(de)接口邊緣安裝三(san)只熱(re)電(dian)偶測量溫(wen)度(du)，利用感(gan)應(ying)圈(quan)加熱(re)來維持溫(wen)度(du)。在整個焊接過程中，須指定專人檢查，當低(di)于預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)時，要立即(ji)停止施(shi)焊，接通感(gan)應(ying)電(dian)源，達到預(yu)熱(re)溫(wen)度(du)時方可(ke)再施(shi)焊。
4. 焊后(hou)溫度的控制及(ji)回火熱處(chu)理
以(yi)馬氏體型不銹鋼管焊接(jie)接(jie)頭(tou)來(lai)考慮其焊后溫(wen)度(du)(du)的(de)控(kong)制及回(hui)火熱(re)處理的(de)溫(wen)度(du)(du)。所以(yi)焊后必須緩(huan)慢冷(leng)卻至100～150℃，保溫(wen)0.5～1h，使焊接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)組織全部轉變成馬氏體，隨后才能升溫(wen)回(hui)火，進行(xing)熱(re)處理。
回火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)一般選(xuan)擇在720～780℃范圍(wei)內，保溫(wen)時間長(chang)短(duan)隨壁厚的(de)不(bu)同(tong)而變化，一般都要控制在2～5h范圍(wei)內。如果(guo)回火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)偏(pian)低(di)，則回火(huo)(huo)(huo)效果(guo)不(bu)足，使焊(han)接接頭(tou)的(de)組織(zhi)轉(zhuan)變不(bu)充(chong)分(fen)，也不(bu)能(neng)消除(chu)馬氏體轉(zhuan)變的(de)組織(zhi)應力(li)；但回火(huo)(huo)(huo)溫(wen)度(du)(du)過(guo)高，超過(guo)該馬氏體型不(bu)銹鋼管相(xiang)變溫(wen)度(du)(du)Ac1，在冷卻過(guo)程(cheng)中又會重新淬(cui)硬，使焊(han)接接頭(tou)沖擊韌度(du)(du)值大大降低(di)，這(zhe)也是(shi)不(bu)可(ke)取的(de)。
這個(ge)異種鋼(gang)副接頭的(de)焊(han)接方法(fa)、操作工藝及注意事(shi)項與馬氏體不銹鋼(gang)焊(han)接相同。
