9%Ni钢以其优异的低温韧性被认为是制造低温压力容器的优良材料。焊接9%Ni钢时可能遇到的问题主要是焊接接头的低温韧性、热裂纹、冷裂纹、电弧磁偏吹和熔合不良等。这些问题与焊接方法、焊接材料和焊接工艺有很大关系。
1. 焊接接头的低温韧性问题
焊接接头的低温韧性对9%Ni钢来说是个非常重要的问题，
包括焊缝金属、熔合区和热影响区三个区域，都可能发生韧性恶化。
①. 焊缝金属
焊缝金属的低温韧性与焊接材料有关。用与母材成分相同的材料时，焊缝金属的韧性很差，主要是因为焊缝金属的含氧量太高。如果硅含量也较高，其韧性降低更大。所以，只有在TIG焊接时才采用同质焊接材料。9%Ni钢的焊接材料主要采用Ni基、Fe-Ni基和Ni-Cr奥氏体不锈钢等三种类型。Ni基和Fe-Ni基焊接材料的低温性能良好，线胀系数与母材相近，但成本高，强度偏低。Ni13-Cr16奥氏体不锈钢型焊接材料的强度稍高，但低温韧性较差，线胀系数与母材相差较大，而且易在熔合区出现脆硬组织。用同质焊接材料焊9%Ni钢时，其韧性与母材相近。
②. 熔合区
熔合区的低温韧性主要与出现脆性组织有关。当采用Ni13-Cr16型奥氏体不锈钢焊接9%Ni钢时熔合区既非奥氏体不锈钢，也非9%Ni钢化学成分。9%Ni钢和奥氏体不锈钢都具有良好的韧性，但这时熔合区中的Cr、Mn等元素的含量都比9%Ni钢高，碳也在熔合区偏聚，其硬度为363~380HV,明显高于焊缝金属（207HV)和热影响区（308~332HV).熔合区的硬度偏高的位置是在焊缝边界上的不完全混合区。该区的硬脆性主要是因为形成了有板条马氏体和孪晶马氏体组成的混合马氏体所致。
③. 热影响区
9%Ni钢焊接时在加热到700~900℃以及1250℃以上的区域，其韧性明显恶化。而加热到1050~1250℃时韧性有所回升。在700~900℃区间加热时，由于它是处于铁素体－奥氏体两相区，加热时生成部分高碳奥氏体，冷却后转变为岛状马氏体，因此很脆。在1050~1250℃区间加热时，由于奥氏体转变已完成，得到均匀的奥氏体，冷却后转变为低碳马氏体，因此韧性较高。而加热达1350℃时，晶粒粗大，又可能出现上贝氏体，因而韧性较差。而在550~600℃温度加热时，能得到较多的逆转奥氏体，因而韧性较高。此外，冷却速度对低温韧性也有影响。冷却速度越快，韧性越好。钢中磷含量对韧性也有影响，当硫为0.005%时，；磷应在0.009%以下为好。
2. 焊接热裂纹
①. 弧坑裂纹
用奥氏体型焊条焊接9%Ni钢时，大多有热裂纹倾向，特别是打底焊和定位焊中。若有夹渣，夹渣处也能产生热裂纹。
裂纹倾向还与焊接位置有关，横焊和平焊裂纹倾向小，而立焊和仰焊裂纹倾向大。
用TH17/15TTW焊接时，由于焊缝中Cr/Ni之比值小于1.48,初生相为γ相，造成硫、磷的偏析，形成较大的脆性温度区间而易于开裂。当采用25-20奥氏体不锈钢焊条焊接时，就不容易产生热裂纹。这主要是焊缝中有害元素硫、硅含量低，有益元素锰含量高，故热裂纹倾向小。钨的加入，一般也认为有利于减小热裂纹倾向。
②. 液化裂纹
液化裂纹的产生是由于在9%Ni钢焊缝的晶界上有硫、磷等杂质元素的偏析，在后续焊道的作用下，晶界上的低熔点物质液化而形成的。
③. 显微疏松
这种缺陷产生主要在熔合区，一般尺寸很小，要放大100倍以上才能看清楚。也有把这种显微疏松叫做折叠中显微裂纹的。所谓折叠，是焊接中由于电弧的搅动，把熔化了的母材带入熔池中，但未能与熔化了的焊条金属混合，使两种金属相间存在于熔池边缘的未完全混合区。卷入的母材其成分基本上还是9%Ni钢的成分。因为焊缝金属的合金元素比9%Ni钢高得多，所以其熔点也低于9%Ni钢。因此陷入不完全熔合区的焊缝金属的结晶晚于熔化了的母材金属，被母材金属所包围，似乎形成了折叠。当陷入母材金属所包围的焊缝金属尚未完全结晶，而且受到焊接接头拘束应力的作用，又没有液态金属补充时，就形成了裂纹。要消除这种裂纹，根本的办法是减少金属中的有害杂质硫、磷等。采用正确的收弧技术及运条方式，也是可以避免弧坑产生热裂纹的。
3. 焊接冷裂纹
9%Ni钢与同等强度水平的其他低合金钢相比有较高的抗裂纹的能力，在低氢条件下一般不会产生冷裂纹。但是在氢含量较高或者焊接参数选择不当时也会产生冷裂纹。本来，无论是9%Ni钢，还是所采用的焊接材料，都有良好的抗裂纹的能力。而且9%Ni钢的焊接冷裂纹不是产生在过热粗晶区，而是产生在熔合区，这是与其他低合金钢的冷裂纹不同之处。公认的焊接冷裂纹三要素也符合9%Ni钢的条件。其断口为QCHm(氢脆准解理）特征，属典型冷裂纹断口。分析表明，在熔合区的不完全混合区，其化学成分不同于母材，也不同于焊缝，而是它们的混合。如为6.1Cr-3.4Mn-10.1Ni,由于C的偏聚，使其马氏体相变点ms、mf降低。9%Ni钢m.和m1分别为400℃及300℃,熔合区则分别为290℃及室温以下。这就造成在冷却过程中热影响区先于熔合区发生马氏体相变，造成氢向熔合区扩散集聚。且热影响区为位错型板条马氏体，而熔合区为板条马氏体和孪晶马氏体混合组织。插销试验证明，焊接参数对σcr有重要影响。用OK69.45焊条时，焊接参数为：焊接电流155A,焊接热输人为16.11.J/cm,其σ.最高，抗冷裂性好，比用HT17/15TTW要好。前者σcr为808MPa,后者σcr为573MPa.
4. 电弧的磁偏吹
9%Ni钢易带磁，因此焊接9%Ni钢时易发生磁偏吹。解决方法：严禁用磁铁；焊件长度方向不要南北放，以免与地磁同向；要尽量用交流电源焊接，避免用大电流的碳弧气刨清根。
5. 熔合不良
用高Ni焊条（如Ni70)进行焊接时，由于其与母材熔点相差太大，易造成熔合不良。这要在操作上改善运条方式加以克服。
