為(wei)了(le)避(bi)免冷裂紋的產生和改善焊接接頭力學(xue)性能，施(shi)焊過(guo)程(cheng)中(zhong)應采取焊前預熱(re)，控制層間溫度，進(jin)行準確的后熱(re)和焊后熱(re)處理(li)等措施(shi)。
焊接低、中合金調質結構鋼的原則，也適用于馬(ma)氏體不銹鋼(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(zhi)焊縫金屬的(de)化(hua)學成分
焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)化(hua)學(xue)成分主要(yao)取決于焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)(cai)料(liao)。為了保(bao)證焊(han)(han)(han)接結構的(de)使用(yong)性能，焊(han)(han)(han)縫(feng)金屬(shu)可以通過兩個途徑獲得(de)：一是采(cai)用(yong)與母材(cai)(cai)(cai)金屬(shu)的(de)化(hua)學(xue)成分相同或(huo)相接近(jin)的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)(cai)料(liao)；二是采(cai)用(yong)與母材(cai)(cai)(cai)金屬(shu)化(hua)學(xue)成分完(wan)全(quan)不(bu)同的(de)焊(han)(han)(han)接材(cai)(cai)(cai)料(liao)，如采(cai)用(yong)奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)料(liao)。
用與母材(cai)成(cheng)分相同或(huo)相近的(de)焊(han)(han)接(jie)材(cai)料施焊(han)(han)時，焊(han)(han)縫與熱(re)影(ying)響區將(jiang)硬化(hua)變脆，有(you)很(hen)高的(de)冷(leng)裂紋傾向。為(wei)了防(fang)止冷(leng)裂紋產生(sheng)，對于材(cai)料厚度大于2mm的(de)焊(han)(han)件通常要進行預熱(re)，焊(han)(han)后要緩冷(leng)并還要進行熱(re)處理(li)，以消除焊(han)(han)接(jie)應力(li)，從而(er)有(you)助于提(ti)高焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭性能。
當焊接構件不(bu)能(neng)進(jin)行預熱(re)(re)或(huo)不(bu)便進(jin)行熱(re)(re)處(chu)理時，可以使用與母(mu)材(cai)化學成分不(bu)同的(de)(de)(de)奧氏體不(bu)銹鋼焊接材(cai)料進(jin)行焊接。其焊縫(feng)金屬(shu)為奧氏體組(zu)織，焊縫(feng)具有(you)較(jiao)高的(de)(de)(de)塑(su)性和韌性，它能(neng)松弛(chi)焊接應(ying)力，并能(neng)夠溶(rong)(rong)入較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)固(gu)溶(rong)(rong)氫，所以能(neng)降低焊接接頭形成冷(leng)裂紋的(de)(de)(de)傾(qing)向。但是這種(zhong)焊接接頭材(cai)質不(bu)均勻，焊縫(feng)與母(mu)材(cai)的(de)(de)(de)膨脹系數也不(bu)相同，在(zai)循(xun)環溫度(du)下(xia)長期(qi)工作，在(zai)熔合(he)區產生的(de)(de)(de)切應(ying)力可能(neng)會導致(zhi)焊接接頭的(de)(de)(de)提前失(shi)效(xiao)，應(ying)引起重視。
2. 焊前預熱和焊后熱處理
a. 焊前預(yu)熱(re)
焊接(jie)馬氏體型不(bu)(bu)銹鋼時(shi)，若選用與母(mu)材(cai)成分相同的焊接(jie)材(cai)料時(shi)，為了防止焊接(jie)接(jie)頭形成冷裂紋，焊前必須預熱。預熱溫度(du)一(yi)般在200～260℃之間，且最好(hao)不(bu)(bu)要高于該牌號(hao)的馬氏體開始轉變溫度(du)。
預熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)的(de)(de)(de)選擇與(yu)材料厚度(du)、填充金屬種類、焊接方(fang)法(fa)和(he)構件的(de)(de)(de)拘束程度(du)有關(guan)。其(qi)中與(yu)鋼的(de)(de)(de)碳含量(liang)關(guan)系最大。當(dang)(dang)碳的(de)(de)(de)質量(liang)分數小于0.1％時，預熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)可小于200℃；碳的(de)(de)(de)質量(liang)分數為0.1％～0.2％時，預熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)為200～250℃；當(dang)(dang)含碳的(de)(de)(de)質量(liang)分數大于0.2％時，除(chu)預熱溫(wen)(wen)(wen)度(du)要適當(dang)(dang)提高(gao)外，還必須考(kao)慮保證多層焊時的(de)(de)(de)層間溫(wen)(wen)(wen)度(du)。
無論采(cai)用(yong)哪種(zhong)熔焊方法，焊前需預熱，預熱溫度與鋼中碳含量有關，見表4-47。
馬氏(shi)體(ti)(ti)型(xing)不(bu)銹鋼的預熱(re)溫度(du)不(bu)宜過(guo)高，否(fou)則將使奧氏(shi)體(ti)(ti)晶粒粗大(da)(da)，并且隨冷(leng)卻速度(du)降低，還會形成(cheng)粗大(da)(da)鐵素(su)體(ti)(ti)加晶界碳(tan)化物組織，使焊接(jie)接(jie)頭塑性(xing)和強度(du)均(jun)有(you)所下降。
b. 焊后熱處理(li)（回火處理(li)）
焊(han)后熱(re)(re)處(chu)理(li)前(qian)對(dui)焊(han)件(jian)溫度(du)有嚴格的要求：焊(han)件(jian)焊(han)后不(bu)(bu)可隨(sui)意(yi)從(cong)(cong)焊(han)接(jie)(jie)(jie)溫度(du)直接(jie)(jie)(jie)升(sheng)溫進(jin)行回(hui)火(huo)熱(re)(re)處(chu)理(li)。這是因(yin)為(wei)焊(han)接(jie)(jie)(jie)過(guo)程中形成的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)尚(shang)未完全轉(zhuan)變成馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)，其未分解(jie)的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)在立即升(sheng)溫回(hui)火(huo)熱(re)(re)處(chu)理(li)溫度(du)的過(guo)程中，會(hui)發生珠光體(ti)轉(zhuan)變，或者成碳化(hua)物沿奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)晶界沉(chen)淀(dian)，產(chan)生粗大鐵素體(ti)加碳化(hua)物組(zu)織，從(cong)(cong)而嚴重地(di)降低(di)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的韌性，也影(ying)響(xiang)強(qiang)度(du)，還(huan)易(yi)使焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭脆斷且(qie)(qie)對(dui)耐(nai)蝕性也不(bu)(bu)利。如果焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭焊(han)后空冷(leng)到室(shi)溫后再(zai)進(jin)行熱(re)(re)處(chu)理(li)，則馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹耐(nai)熱(re)(re)鋼會(hui)出現空氣淬硬(ying)傾向，造(zao)成常溫塑(su)性降低(di)，并(bing)且(qie)(qie)在常溫下殘留的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)將繼續轉(zhuan)變為(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織，使焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭變得又硬(ying)又脆，組(zu)織應力也隨(sui)之增大；若再(zai)加上擴散氫的聚(ju)集，焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭就有可能產(chan)生冷(leng)裂(lie)紋。正確的方法是，回(hui)火(huo)前(qian)使焊(han)件(jian)適(shi)當冷(leng)卻，讓焊(han)縫和熱(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)的奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)基本分解(jie)為(wei)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)組(zu)織。
對于剛(gang)度小的焊接構件(jian)，焊后(hou)可冷至室溫后(hou)再進行回火熱處(chu)理。
對于焊后(hou)(hou)需要機(ji)械加工的構(gou)件，為了得到最低硬度，必須采用高(gao)溫(wen)退火，退火溫(wen)度為830～880℃，保溫(wen)2h后(hou)(hou)爐冷(leng)至650℃，然(ran)后(hou)(hou)空冷(leng)。
對于剛度(du)大的(de)(de)(de)(de)焊接構(gou)件，特別是(shi)碳含量較高時，需要進行準確的(de)(de)(de)(de)后熱(re)處理：焊接區空冷至(zhi)100～150℃，立即(ji)在此溫度(du)保溫1～2h。其目的(de)(de)(de)(de)有兩個：一(yi)是(shi)讓奧(ao)氏體(ti)(ti)充分(fen)(fen)分(fen)(fen)解為馬氏體(ti)(ti)，又不至(zhi)于立即(ji)過分(fen)(fen)脆化；二是(shi)使(shi)焊縫中氫(qing)向外擴散，起到(dao)消氫(qing)作用(yong)。然后加熱(re)至(zhi)回(hui)火溫度(du)，適當保溫，使(shi)馬氏體(ti)(ti)充分(fen)(fen)回(hui)火得到(dao)理想的(de)(de)(de)(de)回(hui)火組(zu)織(zhi)。
焊后回(hui)火(huo)熱(re)處理的目的是降低焊縫(feng)和熱(re)影響區硬度(du)，改(gai)善其塑性和韌性，同(tong)時減(jian)少焊接殘余應力(li)。回(hui)火(huo)溫(wen)度(du)一般選在650～750℃，至少保溫(wen)1h后空冷。
對(dui)于(yu)高鉻馬氏體不銹鋼，一般在淬火加回火的(de)調質狀(zhuang)態(tai)(tai)下焊(han)接(jie)，焊(han)后經高溫回火處理，即可(ke)使焊(han)接(jie)接(jie)頭具(ju)有合格(ge)的(de)力學(xue)性(xing)(xing)能；如(ru)果鋼材(cai)在退(tui)火狀(zhuang)態(tai)(tai)下焊(han)接(jie)，則焊(han)后會出現不均勻的(de)馬氏體組(zu)織，此時，整(zheng)個焊(han)件還需經過調質處理，才能使焊(han)接(jie)接(jie)頭具(ju)有均勻的(de)力學(xue)性(xing)(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(de)選擇(ze)
用(yong)焊(han)條電弧(hu)(hu)焊(han)焊(han)接馬氏體型不銹鋼時，焊(han)條應(ying)選用(yong)低(di)氫型的(de)(de)，在施(shi)焊(han)前要(yao)進行高溫烘烤處理，以便徹底消除焊(han)條藥皮中(zhong)的(de)(de)水分，減少焊(han)接區的(de)(de)擴(kuo)散氫含量和降(jiang)低(di)冷裂紋的(de)(de)敏感性。為了防(fang)止過(guo)熱，應(ying)采用(yong)小的(de)(de)熱輸入施(shi)焊(han)，施(shi)焊(han)過(guo)程以短弧(hu)(hu)焊(han)和窄焊(han)縫的(de)(de)操作(zuo)方法為佳(jia)。焊(han)條電弧(hu)(hu)焊(han)適用(yong)于中(zhong)、厚板的(de)(de)馬氏體型不銹鋼的(de)(de)焊(han)接。
鎢極氬弧焊(han)(han)適用于薄板(ban)焊(han)(han)接，采(cai)用直流正(zheng)(zheng)極性能提高(gao)焊(han)(han)接質量，但(dan)要妥善保(bao)護好(hao)正(zheng)(zheng)面和背面焊(han)(han)接溶池，以(yi)防止(zhi)氧化(hua)。用氬弧焊(han)(han)焊(han)(han)接薄板(ban)時，可以(yi)不預熱，冷裂紋傾向(xiang)較小(xiao)；厚板(ban)要焊(han)(han)前預熱，焊(han)(han)后仍要高(gao)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。
