马氏体不锈钢可分为铬系马氏体不锈钢和低碳铬－镍－钼系（超级）马氏体不锈钢。由于它们的合金系统不同，其微观组织及其性能有较大的差异。
一、铬系马氏体不锈钢的焊接性
铬系马氏体不锈钢有 1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等钢种，这些钢种是铬从11.5%~18%按其耐腐蚀性派生出来的。铬是铁素体形成元素，为了保持马氏体组织，较高的铬需要较多的碳含量，以使在热处理后形成马氏体。马氏体不锈钢在临界温度（AC3)以上是面心立方的奥氏体组织，在快速冷却到临界温度以下时，奥氏体转变为体心立方的马氏体。组织的转变引起体积变化，产生应力，从而提高了硬度和降低了塑性。这一特性对于焊接接头的影响尤其重要，因此焊后在热影响区容易引起裂纹。特别是电弧焊时，熔池因吸收氢的作用，刚度大的结构焊后经过一定的潜伏期，氢将引起焊缝和熔合区的延迟（冷）裂纹。与碳钢、低合金钢相比，马氏体不锈钢中氢的扩散速度缓慢，约为碳钢的1/10~1/25。延迟裂纹在焊后5天之内仍应注意，有可能发生开裂。
铬系马氏体不锈钢随着碳含量的增加，焊接接头的冷裂纹倾向加大。所以用来制造焊接结构的多数是1Cr13、2Cr13等马氏体不锈钢，含碳量更高的3Cr13、4Cr13等冷裂纹倾向更强，一般不能焊接。已知Cr13型不锈钢中随碳+氮含量的增加，硬化加强，裂纹倾向加剧。可见降低碳+氮可以显著改善Cr13型马氏体不锈钢的焊接延迟裂纹的敏感性。
1Cr13马氏体不锈钢，实际上是半马氏体组织，在焊接热影响区近缝区会形成粗大铁素体及沿晶界析出的碳、氮化合物，塑性、韧性显著降低。因此在采用同质焊材时，焊材中应添加铌、钛、铝等合金元素，可细化晶粒，提高焊缝金属的塑性、韧性，防止裂纹的产生。
二、铬系马氏体不锈钢的焊接方法及焊接材料
熔化焊的各种方法均可用来焊接铬系马氏体不锈钢，但最常用的方法是手工焊条电弧焊和钨极氩弧焊。当采用手工焊条电弧焊时应尽可能采用低氢、超低氢焊条，焊前焊条要经过300℃~350℃的高温烘烤以减少扩散氢的含量，降低冷裂纹的敏感性。钨极氩弧焊（TIG)主要使用于薄壁构件和管道焊件，以及重要部件的打底焊。TIG焊的特点是焊接质量高，焊缝成型美观，可单面焊双面成型，保证钢管内焊缝的成型质量。焊接时为防止背面氧化，打底焊通常采取氩气背面保护的措施。Ar+CO2或Ar+O2的富氩混合气体保护焊也常用于焊接马氏体不锈钢，具有焊接效率高、焊缝质量较好以及焊缝金属具有较高抗氢致（冷）裂纹的特点。表2-6是已标准化的Cr13型马氏体及低碳铬－镍－钼系马氏体不锈钢常用焊材和焊接方法。
铬系马氏体不锈钢，因焊接性较差，采用与母材成分相同的焊材时，通常均应采取焊前预热，焊后热处理。但当焊件的拘束度大，且难以进行预热和焊后热处理时，也可以采用奥氏体型焊接材料（表2-6),以提高焊接接头的塑性和韧性，防止裂纹的发生。但奥氏体或以奥氏体为主的焊缝金属强度要低于马氏体母材，而且由于焊缝金属的化学成分和显微组织与母材差别较大，焊接残余应力较大，对焊接接头的使用性能产生不利影响，特别是对接头的疲劳蠕变性能和应力腐蚀破裂不利。因此，采用奥氏体焊材时，应根据使用条件严格选择，并要求进行工艺评定。有时还可采用镍基合金焊材，使焊缝的膨胀系数与母材接近，尽量降低焊接残余应力和高温热应力。
由于马氏体不锈钢焊接性较差，焊接马氏体不锈钢时，不论用手工电弧焊、药芯焊丝半自动焊接或自动焊，还是用气体保护焊（TIG或MIG)、自动埋弧焊，都必须预热，保持层间温度，并进行焊后热处理。预热温度一般为200℃~300℃.虽然马氏体转变温度甚高，但并不推荐采用高于300℃的预热与层间温度。钢中的含碳量仍然是一个主要因素，由它来选择预热温度，当然还与工件厚度有关。一旦要采取焊后热处理措施，必须全面考虑冶金因素的利弊。
药芯焊丝与埋弧焊、气体保护焊（包括熔化与非熔化极）焊丝的熔敷金属、化学成分与手工电弧焊焊条仅在硅、铜、锰含量上有些区别，其他基本一样。
马氏体不锈钢焊后热处理的作用有二：一是通过退火降低焊缝金属与热影响区的硬度，以改善韧性；二是降低焊接残余应力。通常对这类钢的焊后热处理采用亚临界退火及完全退火。完全退火适用于把多相组成的热影响区转化为含铁素体的组织。完全退火需有适当的过程控制，只有在要求取得最为软化的条件下才采用，因为它有形成粗大碳化物的副作用。
电阻点焊、闪光焊、电子束焊以及高频电阻焊皆可用于马氏体不锈钢的焊接，注意事项同上面电弧焊中所述相同。
三、低碳铬－镍－钼系马氏体不锈钢的焊接
在铬系马氏体不锈钢中加入镍、钼，降低碳含量，就成为低碳铬－镍－钼马氏体不锈钢。这种钢在不同温度下产生不同数量的逆变奥氏体，但均保持铬系马氏体不锈钢的强度和硬度，同时又提高了钢的韧性，特别是其焊接性能得到根本的改善。
低碳铬－镍－钼系马氏体不锈钢，通常采用同质焊接材料焊接，见表2-6。焊前一般不需要预热或只需低温（150℃)预热，焊后需热处理（600℃,2h)来保证焊缝和热影响区逆变奥氏体，恢复其韧性。由于加热对含镍（Ni)、钼（Mo)的低碳马氏体钢的塑性、韧性及淬硬倾向的影响不太显著，因此其抗裂性能也比较好。
综上所述，铬系马氏体不锈钢在降碳,增加镍、钼合金元素以后，在回火状态下，钢中产生一定的逆变奥氏体相，焊接加热时的晶粒长大趋势受到抑制，降低了淬硬倾向，改善了塑、韧性。同时，由于逆变奥氏体的存在，提高了吸收氢的能力，降低了氢的扩散作用，使焊接冷裂纹的敏感性大大降低。这种钢的另一特点是可以通过焊后热处理恢复逆变奥氏体量，进一步改善焊接头的性能，因而在大型焊接结构如水电、火电、核电等工程和压力容器中有广阔的应用前景。
这类钢各种厚度的板材均可焊接，即使特厚板用电渣焊，也可以不预热和焊后不需立即处理。
