馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬(ma)氏體(ti)不銹鋼和低碳鉻－鎳－鉬系（超級）馬氏體不銹鋼。由于它們的合金系統不同，其微觀組織及其性能有較大的差異。
一、鉻系馬氏體不銹鋼的(de)焊接性
鉻系馬氏體不銹鋼有 1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種，這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐腐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素，為了保持馬氏體組織，較高的鉻需要較多的碳含量，以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏體不銹鋼在臨界溫度（AC3)以上是面心立方的奧氏體組織，在快速冷卻到臨界溫度以下時，奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化，產生應力，從而提高了硬度和降低了塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要，因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時，熔池因吸收氫的作用，剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期，氫將引起焊縫和熔合區的延遲（冷）裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比，馬氏體不銹鋼中氫的擴散速度緩慢，約為碳鋼的1/10~1/25。延遲裂紋在焊后5天之內仍應注意，有可能發生開裂。
鉻系馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)隨著碳含量的(de)(de)增加(jia)，焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)冷(leng)裂(lie)紋(wen)傾向加(jia)大。所以用來(lai)制造焊(han)接(jie)結構的(de)(de)多數(shu)是1Cr13、2Cr13等馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)，含碳量更高的(de)(de)3Cr13、4Cr13等冷(leng)裂(lie)紋(wen)傾向更強，一(yi)般不(bu)能焊(han)接(jie)。已知Cr13型不(bu)銹鋼(gang)中隨碳+氮含量的(de)(de)增加(jia)，硬(ying)化加(jia)強，裂(lie)紋(wen)傾向加(jia)劇(ju)。可見降(jiang)低碳+氮可以顯著改善Cr13型馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)延遲裂(lie)紋(wen)的(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)。
1Cr13馬(ma)氏體不銹鋼，實(shi)際上是半馬(ma)氏體組織，在焊(han)接熱影響區(qu)近(jin)縫(feng)區(qu)會形(xing)成粗大(da)鐵(tie)素體及沿晶界析出的(de)(de)碳、氮化(hua)合(he)物，塑(su)性(xing)、韌(ren)性(xing)顯著(zhu)降低。因此在采用(yong)同(tong)質(zhi)焊(han)材時，焊(han)材中應添加鈮、鈦(tai)、鋁等合(he)金元素，可(ke)細化(hua)晶粒，提高焊(han)縫(feng)金屬的(de)(de)塑(su)性(xing)、韌(ren)性(xing)，防止裂紋的(de)(de)產生。
二、鉻系馬氏體(ti)不銹鋼的(de)焊(han)接方法(fa)及焊(han)接材料
熔化焊的各種方法均可用來焊接鉻系馬氏體不銹鋼，但最常用的方法是手工焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。當采用手工焊條電弧焊時應盡可能采用低氫、超低氫焊條，焊前焊條要經過300℃~350℃的高溫烘烤以減少擴散氫的含量，降低冷裂紋的敏感性。鎢極氬弧焊（TIG)主要使用于薄壁構件和管道焊件，以及重要部件的打底焊。TIG焊的特點是焊接質量高，焊縫成型美觀，可單面焊雙面成型，保證鋼管內焊縫的成型質量。焊接時為防止背面氧化，打底焊通常采取氬氣背面保護的措施。Ar+CO2或Ar+O2的富氬混合氣體保護焊也常用于焊接馬氏體不銹鋼，具有焊接效率高、焊縫質量較好以及焊縫金屬具有較高抗氫致（冷）裂紋的特點。表2-6是已標準化的Cr13型馬氏體及低碳鉻－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼常用焊材和焊接方法。
鉻系(xi)(xi)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)鋼，因焊(han)(han)接(jie)(jie)性較差(cha)，采(cai)用(yong)與母材(cai)成(cheng)分相(xiang)同(tong)的(de)焊(han)(han)材(cai)時(shi)，通常均應采(cai)取焊(han)(han)前預(yu)(yu)熱(re)(re)，焊(han)(han)后熱(re)(re)處理。但當焊(han)(han)件的(de)拘束度大，且難以進行預(yu)(yu)熱(re)(re)和焊(han)(han)后熱(re)(re)處理時(shi)，也可(ke)以采(cai)用(yong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)型焊(han)(han)接(jie)(jie)材(cai)料（表2-6),以提高(gao)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)塑(su)性和韌性，防止裂紋的(de)發生。但奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)或以奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)為主(zhu)的(de)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)強度要低于(yu)(yu)馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)母材(cai)，而且由(you)于(yu)(yu)焊(han)(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)的(de)化學成(cheng)分和顯微組織與母材(cai)差(cha)別(bie)(bie)較大，焊(han)(han)接(jie)(jie)殘余應力較大，對(dui)焊(han)(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)使(shi)用(yong)性能(neng)產生不利影響，特別(bie)(bie)是對(dui)接(jie)(jie)頭(tou)的(de)疲勞蠕變(bian)性能(neng)和應力腐蝕破裂不利。因此(ci)，采(cai)用(yong)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)焊(han)(han)材(cai)時(shi)，應根據使(shi)用(yong)條(tiao)件嚴格選擇，并要求進行工藝評定(ding)。有時(shi)還可(ke)采(cai)用(yong)鎳基合金(jin)焊(han)(han)材(cai)，使(shi)焊(han)(han)縫(feng)的(de)膨(peng)脹(zhang)系(xi)(xi)數與母材(cai)接(jie)(jie)近，盡(jin)量降低焊(han)(han)接(jie)(jie)殘余應力和高(gao)溫熱(re)(re)應力。
由于(yu)馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)接(jie)性較(jiao)差(cha)，焊(han)(han)接(jie)馬氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)時，不(bu)論(lun)用(yong)手工電(dian)弧焊(han)(han)、藥芯(xin)焊(han)(han)絲(si)半自(zi)動(dong)(dong)焊(han)(han)接(jie)或自(zi)動(dong)(dong)焊(han)(han)，還(huan)是用(yong)氣體(ti)保(bao)護(hu)焊(han)(han)（TIG或MIG)、自(zi)動(dong)(dong)埋弧焊(han)(han)，都必須預(yu)熱(re)(re)，保(bao)持層間溫度，并進(jin)行焊(han)(han)后(hou)熱(re)(re)處理(li)。預(yu)熱(re)(re)溫度一(yi)般為200℃~300℃.雖然(ran)馬氏體(ti)轉(zhuan)變(bian)溫度甚高(gao)，但并不(bu)推薦采用(yong)高(gao)于(yu)300℃的預(yu)熱(re)(re)與(yu)層間溫度。鋼(gang)中的含碳量(liang)仍然(ran)是一(yi)個主要因素(su)，由它來選擇預(yu)熱(re)(re)溫度，當然(ran)還(huan)與(yu)工件厚度有關。一(yi)旦(dan)要采取焊(han)(han)后(hou)熱(re)(re)處理(li)措(cuo)施，必須全面考慮冶金因素(su)的利(li)弊。
藥芯焊絲(si)與埋弧(hu)(hu)焊、氣體保(bao)護焊（包括熔(rong)化(hua)與非熔(rong)化(hua)極）焊絲(si)的熔(rong)敷(fu)金屬、化(hua)學成(cheng)分與手(shou)工電弧(hu)(hu)焊焊條僅在硅、銅、錳(meng)含量上有些區別，其他基(ji)本一樣。
馬氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)焊(han)(han)后(hou)熱(re)處理的(de)作(zuo)用(yong)有二(er)：一是通(tong)過退火(huo)降(jiang)低焊(han)(han)縫金(jin)屬與(yu)熱(re)影響區的(de)硬度(du)，以改(gai)善韌(ren)性；二(er)是降(jiang)低焊(han)(han)接殘余應力。通(tong)常對這類鋼(gang)(gang)的(de)焊(han)(han)后(hou)熱(re)處理采用(yong)亞臨界退火(huo)及(ji)完全(quan)退火(huo)。完全(quan)退火(huo)適(shi)用(yong)于把多相組(zu)(zu)成的(de)熱(re)影響區轉化為(wei)含鐵(tie)素體的(de)組(zu)(zu)織(zhi)。完全(quan)退火(huo)需有適(shi)當的(de)過程控制，只有在(zai)要求取(qu)得最為(wei)軟化的(de)條件下才采用(yong)，因為(wei)它(ta)有形成粗大碳化物的(de)副作(zuo)用(yong)。
電阻點焊(han)、閃(shan)光焊(han)、電子束焊(han)以及高頻電阻焊(han)皆可用于馬氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼的焊(han)接，注(zhu)意事(shi)項同(tong)上面電弧焊(han)中所(suo)述(shu)相同(tong)。
三、低碳鉻(ge)－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼的焊接
在(zai)鉻(ge)系馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)中加入鎳、鉬，降低碳含量(liang)，就(jiu)成為低碳鉻(ge)－鎳－鉬馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)。這種鋼(gang)在(zai)不(bu)同溫度下產生(sheng)不(bu)同數量(liang)的(de)逆變(bian)奧氏體(ti)，但均保持鉻(ge)系馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)強度和硬度，同時又提高了鋼(gang)的(de)韌性，特別是(shi)其(qi)焊接性能得到根本的(de)改善。
低碳鉻－鎳－鉬系馬氏體(ti)不銹鋼(gang)，通常采用同(tong)質焊(han)接材料焊(han)接，見表2-6。焊(han)前(qian)一般不需要預熱或只(zhi)需低溫（150℃)預熱，焊(han)后需熱處理（600℃,2h)來保證(zheng)焊(han)縫和(he)熱影響(xiang)區逆變奧氏體(ti)，恢復其韌性(xing)。由于加熱對含鎳（Ni)、鉬（Mo)的(de)(de)(de)低碳馬氏體(ti)鋼(gang)的(de)(de)(de)塑性(xing)、韌性(xing)及淬硬傾向的(de)(de)(de)影響(xiang)不太顯著，因此其抗裂性(xing)能也比較好。
綜上所(suo)述(shu)，鉻系馬氏體(ti)不銹鋼在(zai)(zai)降(jiang)碳,增(zeng)加鎳、鉬合金元素以(yi)后，在(zai)(zai)回火狀(zhuang)態下，鋼中產生一定的(de)(de)(de)逆(ni)變奧氏體(ti)相，焊接加熱時的(de)(de)(de)晶粒長(chang)大(da)趨勢受(shou)到抑(yi)制，降(jiang)低(di)了(le)(le)(le)淬硬傾向，改善了(le)(le)(le)塑、韌性(xing)。同時，由于逆(ni)變奧氏體(ti)的(de)(de)(de)存在(zai)(zai)，提高了(le)(le)(le)吸收氫(qing)的(de)(de)(de)能力，降(jiang)低(di)了(le)(le)(le)氫(qing)的(de)(de)(de)擴散(san)作(zuo)用(yong)，使焊接冷裂紋的(de)(de)(de)敏(min)感性(xing)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。這(zhe)種鋼的(de)(de)(de)另一特點是可以(yi)通過焊后熱處(chu)理恢復逆(ni)變奧氏體(ti)量，進一步改善焊接頭(tou)的(de)(de)(de)性(xing)能，因而在(zai)(zai)大(da)型(xing)焊接結構如水(shui)電、火電、核電等工程(cheng)和壓(ya)力容(rong)器中有廣闊(kuo)的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)前景(jing)。
這類鋼各(ge)種厚度的板材均可焊(han)接(jie)，即(ji)使特厚板用電渣焊(han)，也可以不(bu)預熱和焊(han)后不(bu)需立即(ji)處理。
