a. ZG0Cr13Ni5Mo 不锈钢HAZ组织转变。由ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢焊接热影响区连续冷却转变图（图5-4）可见，热影响区组织不随冷却速度变化而变化，室温均为马氏体组织，且马氏体相变开始点（Ms）不受冷却速度的影响。从图5-4中冷却速度与硬度的对应关系可以看出，随冷却速度的降低，模拟热影响区的硬度略有下降，但基本处于同一水平。
模拟三种典型焊接热循环试样的显微组织，基本包括了焊条电弧焊和其他保护焊正常焊接线能量及大焊接线能量的t_8/3­冷却时间，t_8/3冷却时间分别为24s、39s和50s。可以看出，模拟热影响区的组织与实际热影响区的组织一致，均为淬火马氏体组织。模拟不同的t_8/3冷却时间，其组织没有显著变化。

b. ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢HAZ韧性。图5-5a、b、c、d分别为进行了1、2、3、4次焊接热循环曲线。图5-6所示为模拟焊接的热循环试样冲击吸收功。可以看出，ZG0Cr13Ni5Mo焊接热影响区的冲击吸收功相差不大。经过590℃×8h的回火处理后，冲击吸收功明显得到恢复，基本达到母材水平，断口为典型的塑韧撕裂韧窝。

c. 焊接热影响区组织与韧性之间的关系。分析ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢焊接连续冷却转变图，可以看出，在不同的冷却速度下，ZG0Cr13Ni5Mo马氏体不锈钢热影响区不发生高温和中温组织转变，只有较低温度下的马氏体相变。说明此钢淬透性很强。可以预见，无论焊接线能量大小，热影响区将形成淬火马氏体组织。与母材相比，模拟热影响区的硬度有较大幅度提高，塑、韧性降低较大。由于此钢的淬透性很强，经过焊接热循环，其过热区、正火区以及温度超过Ac₁的热影响区，将完全或不同程度产生淬火马氏体组织，逆变奥氏体基本消失，从而导致其硬度提高、韧性降低。而经590℃×8h的回火处理后冲击吸收功明显提高，可基本恢复到母材的水平。
d. 多层多道韩对焊接热影响区组织与韧性的影响。X射线衍射结果表明，模拟单道和多道焊接热影响区组织为淬火马氏体组织，说明多层多道焊时，热处理作用不大。即使在焊接热影响区范围内有后道对前道热影响区的正火及回火作用，但也难以使韧性得到明显改善。原因在于在焊接热循环情况下，对于焊接热影响区不能合适地满足温度、时间两个条件。回火热处理过程中由马氏体向逆变奥氏体转变的温度区间为570～630℃，并需要保温一定时间。对于多层多道焊，层道间虽然有相互热处理作用，但在570～630℃转变区间内停留的时间很短，不能使回火马氏体向逆变奥氏体转变，所以韧性难以得到恢复。
2）焊后热处理对ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢模拟焊接热影响区组织与韧性的改善。ZG0Cr13Ni5Mo低碳马氏体不锈钢的塑、韧性改善主要是靠回火中产生的逆变奥氏体来实现。这种逆变奥氏体弥散度很高，呈条状分布在马氏体板条之间，一般光学显微镜无法识别，只能分清回火马氏体和δ-铁素体。调整回火温度和时间，可改变逆变奥氏体含量及形态分布，使其综合性能处于最佳状态。
在焊接过程中，焊接热循环使热影响区组织发生变化，模拟热影响区试验结果表明，无论单道焊还是多层多道焊，模拟焊接热影响区组织均为淬火马氏体组织，多层多道焊对热影响区的韧性没有明显的改善。经590℃×8h的回火处理后，模拟焊接热影响区的冲击吸收功恢复到母材的水平。从X射线衍射结果可知，模拟单道和多层多道焊的试样经590℃×8h的回火处理后，焊接热影响区组织为α+γ相，金相组织为回火马氏体+逆变奥氏体，其中γ相约为8%。已有研究表明，此类钢种在淬火后（通常采取空冷）形成低碳马氏体，在回火温度加热到As(低于Ac₁)以上时，将发生M-γ^′的“逆转变”。这种组织不同于Ac₁温度以上转变形成的奥氏体，具有良好的组织稳定性，通常弥散分布于低碳马氏体基体，具有明显的强韧化作用。由此可见，焊后的回火热处理形成的逆变奥氏体对焊接热影响区的塑、韧性的提高起到了决定作用。
ZG0Cr13Ni5Mo低碳马氏体不锈钢模拟焊接热影响区组织与韧性的特征如下：
①ZG0Cr13Ni5Mo低碳马氏体不锈钢模拟焊接热影响区在冷却过程中不发生高温或中温相变，仅发生马氏体相变，且马氏体相变开始点（Ms）不受冷却速度影响。随冷却速度降低，模拟过热区组织没有显著变化，只是硬度略有下降。
②ZG0Cr13Ni5Mo低碳马氏体不锈钢的淬透性很强，与母材相比，模拟焊接热影响区的硬度有较大幅度提高，冲击吸收功降低。
③ 在多层多道焊时，层道间的热处理作用不能促进马氏体向逆变奥氏体转变，因此难以改善焊接热影响区的抗冲击性能。
④ 经590℃×8h回火热处理，使热影响区淬火马氏体组织转变为回火马氏体加少量逆变奥氏体组织，这是提高其冲击韧度的基本途径。
（2）焊后热处理对ZG0Cr13NiCu1马氏体不锈钢的焊接接头性能的改善 选用直径为3.2mm和4.0mmE310-15(A407)焊条，采用焊条电弧焊，厚板多道焊。在同一焊接参数下，采用不同的工艺条件，探索其对焊接接头动态断裂韧度的影响。分别选择了以下7种工艺处理方式：①焊态；②焊后对焊缝表面进行锤击；③焊接时对每道焊缝进行锤击 ；④焊后进行氩弧重熔焊趾；⑤焊接时同③，焊后进行600℃×4h热处理；⑥焊接时同③，焊后进行650℃×4h热处理；⑦焊接时同③，焊后进行700℃×4h热处理。结果如下：
1）采用A407焊条进行焊接，其焊缝金属塑性较高，强度较低，耐疲劳性能较差，在多次试验条件下，易于因产生较大塑性变形而开裂，但不致发生脆断，断裂韧度值低于母材；熔合线部位裂纹易沿强度较低的焊缝一侧扩展，但熔合线部位仍具有较高的塑性变形能力。
2）采用A407焊条易于获得良好的焊接接头，焊接前可不进行或只作较低温度的预热，焊后不必再进行热处理。
3）焊接过程中对焊道进行锤击，对于提高焊缝金属断裂韧性有一定的作用；能够有效地降低A407焊条焊缝金属的疲劳裂纹扩展速率。
4）焊后进行回火热处理，回火温度在600～650℃较为适宜，焊缝及热影响区有较理想的显微组织。能够显著改善焊接接头的耐疲劳性能，断裂韧度提高，裂纹扩展速率降低。但焊后热处理温度过高，将使焊缝组织第二项析出现象增强，不利于提高接头耐疲劳性能。