馬氏體不銹鋼可分為鉻系馬氏體不銹鋼和低碳鉻－鎳－鉬系（超級）馬氏體不銹鋼。由于它們的合金系統不同，其微觀組織及其性能有較大的差異。
一、鉻系馬氏體不銹鋼的焊接性
鉻系馬氏體不銹鋼有 1Cr13、2Cr13、3Cr13、Y3Cr13、3Cr13Mo、4Cr13、3Cr16、7Cr17等鋼種，這些鋼種是鉻從11.5%~18%按其耐腐蝕性派生出來的。鉻是鐵素體形成元素，為了保持馬氏體組織，較高的鉻需要較多的碳含量，以使在熱處理后形成馬氏體。馬氏體不銹鋼在臨界溫度（AC3)以上是面心立方的奧氏體組織，在快速冷卻到臨界溫度以下時，奧氏體轉變為體心立方的馬氏體。組織的轉變引起體積變化，產生應力，從而提高了硬度和降低了塑性。這一特性對于焊接接頭的影響尤其重要，因此焊后在熱影響區容易引起裂紋。特別是電弧焊時，熔池因吸收氫的作用，剛度大的結構焊后經過一定的潛伏期，氫將引起焊縫和熔合區的延遲（冷）裂紋。與碳鋼、低合金鋼相比，馬氏體不銹鋼中氫的擴散速度緩慢，約為碳鋼的1/10~1/25。延遲裂紋在焊后5天之內仍應注意，有可能發生開裂。
鉻系馬氏體不銹鋼隨著碳含量的增加，焊接接頭的冷裂紋傾向加大。所以用來制造焊接結構的多數是1Cr13、2Cr13等馬氏體不銹鋼，含碳量更高的3Cr13、4Cr13等冷裂紋傾向更強，一般不能焊接。已知Cr13型不銹鋼中隨碳+氮含量的增加，硬化加強，裂紋傾向加劇。可見降低碳+氮可以顯著改善Cr13型馬氏體不銹鋼的焊接延遲裂紋的敏感性。
1Cr13馬氏體不銹鋼，實際上是半馬氏體組織，在焊接熱影響區近縫區會形成粗大鐵素體及沿晶界析出的碳、氮化合物，塑性、韌性顯著降低。因此在采用同質焊材時，焊材中應添加鈮、鈦、鋁等合金元素，可細化晶粒，提高焊縫金屬的塑性、韌性，防止裂紋的產生。
二、鉻系馬氏體不銹鋼的焊接方法及焊接材料
熔化焊的各種方法均可用來焊接鉻系馬氏體不銹鋼，但最常用的方法是手工焊條電弧焊和鎢極氬弧焊。當采用手工焊條電弧焊時應盡可能采用低氫、超低氫焊條，焊前焊條要經過300℃~350℃的高溫烘烤以減少擴散氫的含量，降低冷裂紋的敏感性。鎢極氬弧焊（TIG)主要使用于薄壁構件和管道焊件，以及重要部件的打底焊。TIG焊的特點是焊接質量高，焊縫成型美觀，可單面焊雙面成型，保證鋼管內焊縫的成型質量。焊接時為防止背面氧化，打底焊通常采取氬氣背面保護的措施。Ar+CO2或Ar+O2的富氬混合氣體保護焊也常用于焊接馬氏體不銹鋼，具有焊接效率高、焊縫質量較好以及焊縫金屬具有較高抗氫致（冷）裂紋的特點。表2-6是已標準化的Cr13型馬氏體及低碳鉻－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼常用焊材和焊接方法。
鉻系馬氏體不銹鋼，因焊接性較差，采用與母材成分相同的焊材時，通常均應采取焊前預熱，焊后熱處理。但當焊件的拘束度大，且難以進行預熱和焊后熱處理時，也可以采用奧氏體型焊接材料（表2-6),以提高焊接接頭的塑性和韌性，防止裂紋的發生。但奧氏體或以奧氏體為主的焊縫金屬強度要低于馬氏體母材，而且由于焊縫金屬的化學成分和顯微組織與母材差別較大，焊接殘余應力較大，對焊接接頭的使用性能產生不利影響，特別是對接頭的疲勞蠕變性能和應力腐蝕破裂不利。因此，采用奧氏體焊材時，應根據使用條件嚴格選擇，并要求進行工藝評定。有時還可采用鎳基合金焊材，使焊縫的膨脹系數與母材接近，盡量降低焊接殘余應力和高溫熱應力。
由于馬氏體不銹鋼焊接性較差，焊接馬氏體不銹鋼時，不論用手工電弧焊、藥芯焊絲半自動焊接或自動焊，還是用氣體保護焊（TIG或MIG)、自動埋弧焊，都必須預熱，保持層間溫度，并進行焊后熱處理。預熱溫度一般為200℃~300℃.雖然馬氏體轉變溫度甚高，但并不推薦采用高于300℃的預熱與層間溫度。鋼中的含碳量仍然是一個主要因素，由它來選擇預熱溫度，當然還與工件厚度有關。一旦要采取焊后熱處理措施，必須全面考慮冶金因素的利弊。
藥芯焊絲與埋弧焊、氣體保護焊（包括熔化與非熔化極）焊絲的熔敷金屬、化學成分與手工電弧焊焊條僅在硅、銅、錳含量上有些區別，其他基本一樣。
馬氏體不銹鋼焊后熱處理的作用有二：一是通過退火降低焊縫金屬與熱影響區的硬度，以改善韌性；二是降低焊接殘余應力。通常對這類鋼的焊后熱處理采用亞臨界退火及完全退火。完全退火適用于把多相組成的熱影響區轉化為含鐵素體的組織。完全退火需有適當的過程控制，只有在要求取得最為軟化的條件下才采用，因為它有形成粗大碳化物的副作用。
電阻點焊、閃光焊、電子束焊以及高頻電阻焊皆可用于馬氏體不銹鋼的焊接，注意事項同上面電弧焊中所述相同。
三、低碳鉻－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼的焊接
在鉻系馬氏體不銹鋼中加入鎳、鉬，降低碳含量，就成為低碳鉻－鎳－鉬馬氏體不銹鋼。這種鋼在不同溫度下產生不同數量的逆變奧氏體，但均保持鉻系馬氏體不銹鋼的強度和硬度，同時又提高了鋼的韌性，特別是其焊接性能得到根本的改善。
低碳鉻－鎳－鉬系馬氏體不銹鋼，通常采用同質焊接材料焊接，見表2-6。焊前一般不需要預熱或只需低溫（150℃)預熱，焊后需熱處理（600℃,2h)來保證焊縫和熱影響區逆變奧氏體，恢復其韌性。由于加熱對含鎳（Ni)、鉬（Mo)的低碳馬氏體鋼的塑性、韌性及淬硬傾向的影響不太顯著，因此其抗裂性能也比較好。
綜上所述，鉻系馬氏體不銹鋼在降碳,增加鎳、鉬合金元素以后，在回火狀態下，鋼中產生一定的逆變奧氏體相，焊接加熱時的晶粒長大趨勢受到抑制，降低了淬硬傾向，改善了塑、韌性。同時，由于逆變奧氏體的存在，提高了吸收氫的能力，降低了氫的擴散作用，使焊接冷裂紋的敏感性大大降低。這種鋼的另一特點是可以通過焊后熱處理恢復逆變奧氏體量，進一步改善焊接頭的性能，因而在大型焊接結構如水電、火電、核電等工程和壓力容器中有廣闊的應用前景。
這類鋼各種厚度的板材均可焊接，即使特厚板用電渣焊，也可以不預熱和焊后不需立即處理。
