對(duì)于用同質(zhì)焊接材料焊接馬氏體不銹鋼管時(shí)，預(yù)熱是防止冷裂紋的重要措施，鋼的淬硬性愈大，焊接接頭的拘束度也愈大，則預(yù)熱溫度應(yīng)選高些，一般為160～320℃。多層焊時(shí)仍需保持道間溫度，焊后還要進(jìn)行熱處理。

  不論采用焊條電弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊還是埋弧焊等焊接方法，焊前均需預(yù)熱，預(yù)熱溫度與鋼中碳含量有關(guān)，詳見表6-1。馬氏體不銹鋼管焊后需要熱處理，焊后熱處理的作用是消除或降低殘余應(yīng)力，降低焊縫金屬與熱影響區(qū)的硬度，改善焊接接頭的韌性，同時(shí)減少焊接殘余應(yīng)力。對(duì)于剛度小的焊接構(gòu)件，焊后可以在冷至室溫后再熱處理。對(duì)于大厚度的焊接件，特別是鋼材中含碳量較高時(shí)，需要采用復(fù)雜的熱處理工藝。

一、預(yù)熱溫度的選擇

  焊接馬氏體不銹鋼管時(shí)，若選用與母材金屬成分相同的焊接材料時(shí)，為了防止焊接接頭形成冷裂紋，焊前必須預(yù)熱。預(yù)熱溫度一般在200～320℃，且最好不要高于該鋼號(hào)的馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度。

  預(yù)熱溫度的選擇與材料厚度、填充金屬種類、焊接方法和構(gòu)件的拘束程度有關(guān)。其中與鋼的碳含量關(guān)系最大；當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.1％時(shí)，預(yù)熱溫度可小于200℃；當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～0.2％時(shí)，預(yù)熱溫度為200～250℃；當(dāng)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.2％時(shí)，除預(yù)熱溫度要適當(dāng)提高外，還必須考慮保證多層焊時(shí)的道間溫度。

  馬氏體型不銹鋼的預(yù)熱溫度不宜過高，否則將使奧氏體晶粒粗大，并且隨冷卻速度降低，還會(huì)形成粗大鐵素體加晶界碳化物組織，使焊接接頭塑性和強(qiáng)度均有所下降。

二、焊后回火熱處理和后熱處理

  在淬火+回火即調(diào)質(zhì)狀態(tài)下進(jìn)行焊接的焊件焊后熱處理采用回火處理。焊后熱處理（回火處理）前對(duì)焊件溫度有嚴(yán)格的要求，焊件焊后不可隨意從焊接溫度直接升溫進(jìn)行回火熱處理。這是因?yàn)樵诤附舆^程中形成的奧氏體尚未完全轉(zhuǎn)變成馬氏體，其未分解的奧氏體在立即升溫到回火熱處理溫度的過程中，會(huì)發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變，或者碳化物沿奧氏體晶界沉淀，產(chǎn)生粗大鐵素體加碳化物組織，從而嚴(yán)重地降低焊接接頭的韌性，也影響強(qiáng)度，可能造成焊接接頭的脆斷，且降低耐蝕能力。如果焊接接頭焊后空冷到室溫后再進(jìn)行熱處理，則馬氏體不銹耐熱鋼會(huì)出現(xiàn)空氣淬硬傾向，造成常溫塑性降低，并且在常溫下殘留的奧氏體將繼續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織，使焊接接頭變得又硬又脆，組織應(yīng)力也隨之增大；若再加上擴(kuò)散氫的聚集，焊接接頭就有可能產(chǎn)生冷裂紋。正確的方法是：回火前使焊件適當(dāng)冷卻，讓焊縫和熱影響區(qū)的奧氏體基本分解為馬氏體組織。

  對(duì)于剛度大的焊接構(gòu)件，特別是碳含量較高時(shí)，需要進(jìn)行準(zhǔn)確的后熱處理：焊接區(qū)空冷至100～150℃，立即在此溫度保溫1～2h。其目的有兩個(gè)：一是讓奧氏體充分分解為馬氏體，又不至于立即過分脆化；二是使焊縫中氫向外擴(kuò)散，起到消氫作用。然后加熱至回火溫度，適當(dāng)保溫，使馬氏體充分回火，得到理想的回火組織。

  回火溫度一般選在650～750℃，至少保溫1h后空冷?；蛘甙疵?0mm厚的焊縫保溫1h，隨后空冷。有關(guān)焊后熱處理回火溫度對(duì)12Cr13（1Cr13）和20Cr13（2Cr13）鋼焊接熱影響區(qū)脆性的影響見表6-2。對(duì)于剛度小的焊接構(gòu)件，焊后可冷至室溫后再進(jìn)行回火熱處理。

  對(duì)于焊后需要機(jī)械加工的構(gòu)件，為了得到最低硬度，必須采用高溫退火，退火溫度為830～880℃，保溫2h后隨爐冷至650℃，然后空冷。

三、調(diào)質(zhì)熱處理

  高鉻馬氏體不銹鋼管一般在淬火+回火的調(diào)質(zhì)狀態(tài)下進(jìn)行焊接，焊后經(jīng)高溫回火處理，使焊接接頭具有良好的力學(xué)性能。如果鋼材在退火狀態(tài)下焊接，會(huì)出現(xiàn)不均勻的馬氏體組織，因此，整個(gè)焊接構(gòu)件焊后還需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，使焊接接頭具有均勻的性能。