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大部分種類的不銹鋼管不具有良好的焊接性，在焊接過程中焊接接頭區域金屬的顯微組織會發生變化，造成焊接接頭的組織與基體材料不同。鐵素體不銹鋼管的微觀組織是含有鐵素體和碳化物（或碳氮化物）的混合組織。由于焊接加熱過程極其不均勻，材料在焊接過程中只有較少部分區域的溫度能夠達到鐵素體不銹鋼管的相變溫度，發生相變過程。鐵素體不銹鋼管加熱后冷卻凝固時的最初相總是奧氏體，熔池凝固后焊縫的微觀組織可以是全鐵素體或者是由鐵素體、馬氏體、奧氏體等組成的混合組織，大多數馬氏體形核于鐵素體晶界位置，在焊接熱循環的作用下，焊接接頭熱影響區晶粒粗化長大，并伴隨有相變過程的發生，這是鐵素體不銹鋼管焊接的最主要特征。粗化的晶粒導致焊接后的焊接接頭性能惡化，從而嚴重影響材料的使用性能，相變過程產生的新相對焊后材料的性能也會有所影響。

鐵素體不銹鋼管經過焊接處理后，在高溫形成的奧氏體冷卻到室溫時一般轉變為高硬度、低韌性的馬氏體，對材料的性能影響非常大。由于鋼中的含碳量和出現的馬氏體體積分數決定了在鐵素體不銹鋼管中形成的馬氏體是典型的低碳型馬氏體，馬氏體的存在增加了區域淬硬性，降低材料的塑韌性。在高溫時，奧氏體是穩定的，由于碳在其中的溶解度大，所以碳從鐵素體向奧氏體偏聚。如果奧氏體中的含碳量達到其1200℃時的平衡含量，然后快速冷卻到室溫，那么馬氏體的硬度將達到50HRC.出現這種情況的前提是：所有的原始碳化物完全溶解并有時間充分擴散。但事實上焊接區的溫度分布不均勻，焊后冷卻速度大，原始碳化物無法充分溶解擴散，形成的馬氏體的含碳量會較低。一些研究表示，馬氏體相變區的存在，會影響熱影響區粗晶區的尺寸，晶粒尺寸也會有所減小，所以在鐵素體不銹鋼管的焊接過程中允許一定量馬氏體的形成和存在，不會顯著降低材料的力學性能。