不锈钢是“不生锈的钢”，即有耐腐蚀性能，原因是钢中铬的含量大于12%，铬在钢表面形成钝化膜。请注意，本文所说的不锈钢并不是人们通常认为的“不锈钢”，比如或型18%Cr/8%Ni奥氏体不锈钢；而是两种具有不同机械性能和耐腐蚀性能的合金，即铁素体和马氏体不锈钢。
铁素体不锈钢含有高达27%的铬，用于对耐腐蚀/抗氧化性要求高，但承载要求不高的产品，例如烟气管道、车辆尾气、公路和铁路车辆。
马氏体不锈钢的含铬量高达18%，与铁素体相比，具有更好的焊接性和更高的强度。它们经常用于高温环境和石油、天然气工业中，它们具有良好的抗高温氧化和抗腐蚀性。
现在说说冶金性能吧！铬是一种促进钢中铁素体的形成的元素，在铁素体不锈钢中，这种铁素体是高温形式的δ铁素体。与低合金钢不同，这种类型的钢从熔点冷却到室温时不会发生相变，因此，它们不能通过热处理进行硬化，这对焊接接头的性能有影响。
碳和氮是促进奥氏体形成的两种元素，因此，随着碳和/或氮百分比的增加，铁素体钢可以在转变回铁素体之前全部或部分转化为奥氏体。这一系列的相变类似于低合金钢中的相变，通过形成马氏体（即马氏体不锈钢）使钢硬化。一些合金的成分和典型性能如表1所示。
表1铁素体和马氏体钢的典型性能
铁素体和马氏体钢的典型性能铁素体不锈钢铁素体钢存在许多焊接问题。虽然它们不被认为是可硬化的，但还是会形成少量的马氏体，导致延性损失。此外，如果钢被加热到足够高的温度，会发生非常迅速的晶粒长大，也会导致延性和韧性的损失。
虽然铁素体钢只含有少量的碳，但在快速冷却时，晶界处的碳化物沉淀会使钢“敏化”，使其易受晶间腐蚀的影响。当这与焊缝有关时，通常称为焊缝腐蚀。然而，近年来超低碳、含钛或铌的钢材的发展改善了这种状况。
需要焊接的铁素体不锈钢通常为薄板。大多数厚度小于6mm，韧性损失对产品的影响不太明显。大多数常用的电弧焊工艺都是使用的，尽管会限制焊接这些钢的热量输入，以最大限度地减少晶粒长大的程度（建议使用1KJ/mm的热输入和-°C的最大层间温度），这意味着高熔敷速度的焊接工艺是不能使用的。不需要预热，但当焊接厚度超过10mm的部分时，预热还是有益的，因为晶粒长大和焊接限制可能导致接头裂纹。
铁素体钢的焊材通常为奥氏体类型，L型（低碳含量）是最常用的。这是为了确保发生的任何稀释不会导致降低延性和奥氏体/铁素体/马氏体焊缝金属组织结构。但是，如果要控制稀释，可以使用和焊材。也可使用镍基焊材，在部件受热循环作用的情况下，镍基消焊材焊缝或有更好的使用性能。
尽管残余应力的降低将提高疲劳性能，但还是很少在°C左右进行焊后热处理（PWHT）。在这种情况下，镍基焊材比铬/镍奥氏体焊材更好。
马氏体不锈钢马氏体钢用于更具挑战性的环境中，但比铁素体钢存在更多的焊接问题。除了少数例外，高碳（0.1%）和低碳（0.1%）版本都需要预热和焊后热处理，以避免焊件裂纹的问题，并保证有足够坚韧和韧性的接头。
相似成分焊材可用于焊接大多数的马氏体不锈钢，因此焊缝的耐腐蚀性和机械性能与母材相匹配。为降低氢致开裂的风险，低氢的焊接工艺至关重要，建议预热温度为至°C。接头冷却到室温而完全转变为未回火马氏体的焊缝可能非常脆弱，在处理时需要非常小心，以防止脆性破坏。此外，即使在正常的制造车间环境中，此类接头也对应力腐蚀开裂敏感。因此，建议在焊接完成后尽快进行焊后热处理。
将焊接温度从°C左右冷却至°C左右，并将热处理温度控制在°C左右，以确保焊接热处理温度在°C以下。
在预热温度下进行消氢处理（比如°C持续4小时），不太可能降低冷裂纹的风险。如果钢冷却过快，使其完全转变为马氏体，则在氢释放处理过程中会出现奥氏体。
当接头冷却到环境温度时，奥氏体将保留氢，并可能在转变为马氏体时产生裂纹。如果冷裂纹是一个真正的问题，即使有良好的氢控制措施，也有必要从预热温度开始进行焊后热处理，再冷却到环境温度，然后重复进行焊后热处理。
与母材成分匹配的焊材可用于大多数马氏体不锈钢，通常添加少量镍，以确保焊缝中不形成铁素体。镍降低了马氏体转变为奥氏体的温度，因此，对于此类焊材，焊后热处理温度不允许超过约°C，否则当冷却至环境温度时，焊缝中将形成未回火马氏体。
传统上，当焊接异种金属接头时，应选择与低合金钢成分相匹配的焊材。经验表明，这可能导致冷裂纹问题，因此应使用与马氏体钢匹配的焊材。另一种方法是使用奥氏体不锈钢焊材（例如）进行焊接，但焊缝可能与铁素体钢的抗拉强度不匹配，这必须在焊缝设计中得到确认。也可以使用镍基合金；例如合金，其0.2%的非比例强度约为MPa；并且在热膨胀系数上会更好地匹配。
这类钢的冶金工艺复杂，经常用于具有挑战性和安全相关的环境中。