浙江至德鋼業有限公司對雙相不(bu)銹鋼焊接熱影響區（HAZ)的相轉變及析出相分析結果如下：
1. 熱影(ying)響區(qu)相(xiang)變特(te)點
雙相及超級雙相不銹鋼在供貨狀態（通常是1050~1100℃水淬固熔處理），其相比例是F:A=50:50,這是由其化學成分和熱處理工藝決定的理想狀態。而焊接是一個再加熱過程，全部熱循環包括加熱和冷卻兩個階段，在加熱階段將發生奧氏體向鐵素體的轉變，在緊鄰焊縫熔合線的1370℃以上部分，將形成以鐵素體為主或完全鐵素體的組織。而在隨后冷卻階段再次發生鐵素體→奧氏體的轉變，但這一轉變通常不能達到未焊之前F:A=50:50的理想相比例，這是因為焊接熱循環進行得很快，焊后自然狀態不能充分完成鐵素體轉變為奧氏體的過程。一般熱影響區達到30%以上的奧氏體即可認為達到了符合要求的相比例（如圖2-15).因為奧氏體通常在鐵素體晶內和晶界形成并環繞鐵素體，就可滿足防止鐵素體晶粒長大以及改善HAZ的塑性和耐蝕性能的要求。
熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)的相比例與焊接(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入(ru)有(you)密切關(guan)系，采用高(gao)熱(re)輸(shu)入(ru)焊接(jie)(jie)時(shi)(shi)，熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)在高(gao)溫(wen)停留(liu)的時(shi)(shi)間(jian)較(jiao)長，有(you)利于F→A轉變(bian)(bian)，從(cong)而對保證熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)的相比例有(you)利，當焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭需要(yao)二道(dao)以上的多道(dao)多層焊時(shi)(shi)，焊接(jie)(jie)熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)經(jing)過二次以上的循環，從(cong)而增加了高(gao)溫(wen)1000℃以上停留(liu)時(shi)(shi)間(jian)，更有(you)利于F→A的進一步轉變(bian)(bian)，熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)的性能(neng)(neng)更加理想。采用低熱(re)輸(shu)入(ru)焊厚截面的工(gong)件(jian)時(shi)(shi)，熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)可(ke)能(neng)(neng)得到過量的鐵素(su)體(ti)。因此控制(zhi)焊接(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入(ru)，是保證焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭性能(neng)(neng)的最(zui)重要(yao)的措施，所以從(cong)改善熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)性能(neng)(neng)來看也要(yao)嚴格控制(zhi)焊接(jie)(jie)規范。
2. 析出相(xiang)
雙(shuang)相(xiang)不銹鋼在(zai)溫度低于1000~280℃的(de)范圍內、不會(hui)發(fa)生F→A的(de)轉(zhuan)變，但有可能(neng)析(xi)出(chu)有害的(de)金屬間化(hua)合(he)物(wu)(wu)、碳化(hua)物(wu)(wu)、氮化(hua)物(wu)(wu)等。圖2-16是22.5.3雙(shuang)相(xiang)不銹鋼的(de)等溫轉(zhuan)變（TTT)圖，表明在(zai)HAZ溫度降到(dao)1000℃以下(xia)有可能(neng)發(fa)生的(de)析(xi)出(chu)相(xiang)情況(kuang)。圖2-17是超(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)鋼連(lian)續冷卻時的(de)冷卻速度和析(xi)出(chu)相(xiang)的(de)關系。
在1000~600℃之間可能析出X、σ相以及Cr2N 特別是X析出時間更短（見圖2-17)。如圖中所示的冷卻速度1000℃/h和650℃/h，X、σ相來得及析出，所以為了防止X、σ相的析出，在低于1000℃以后冷卻速度應當很快。而現代雙相不銹鋼的碳含量控制得均很低（通常實際產品C≤0.02%),因此熱影響區的Cr23C6的析出并不突出。Cr2N、C+N這類氮化物在鐵素體基體上和晶界形成可引起脆化，這種情況往往是由于鐵素體相中過飽和的氮的影響。通常含氮高的2507超級雙相鋼HAZ發現Cr2N、CrN的機會多一些。
多道焊接時(shi)(shi)，HAZ多次經(jing)受(shou)熱循環的影(ying)響，其受(shou)熱時(shi)(shi)間(jian)是(shi)累計的，所(suo)以(yi)有(you)害的金屬間(jian)化(hua)合物（σ、X)氮化(hua)物的析(xi)出更加容(rong)易。
在500~280℃的(de)(de)溫度(du)范圍內(nei)會引起α'相(xiang)形(xing)成(cheng)的(de)(de)有(you)序化轉變過(guo)程，但需要較長的(de)(de)保溫時(shi)間(jian)。在475℃時(shi)轉變過(guo)程時(shi)間(jian)最短，在280℃溫度(du)條件(jian)下(xia)雙(shuang)相(xiang)和超(chao)(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)縫金(jin)屬長時(shi)間(jian)（超(chao)(chao)過(guo)10000 h)保溫，表現出嚴重脆化現象。說明(ming)雙(shuang)相(xiang)鋼(gang)焊(han)件(jian)的(de)(de)使用溫度(du)不應(ying)超(chao)(chao)過(guo)280℃。
綜上(shang)所述，雙相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)比較復(fu)雜。無論是(shi)對于焊(han)(han)(han)縫還是(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱影響區，都希望(wang)焊(han)(han)(han)后在高溫(wen)區的(de)冷卻速度不(bu)要過快，以(yi)便于鐵素體(ti)(ti)向(xiang)奧氏體(ti)(ti)轉變（最好形成30%以(yi)上(shang)的(de)奧氏體(ti)(ti)）。而同時又希望(wang)焊(han)(han)(han)后在低溫(wen)（1000℃以(yi)下）階(jie)段(duan)冷卻速度要盡(jin)可能(neng)快，防止有害(hai)的(de)金屬間(jian)化合物的(de)析(xi)出。為此通常是(shi)在遵(zun)照表2-16推薦的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱輸(shu)人(ren)基礎上(shang)，根據具體(ti)(ti)的(de)結(jie)構、鋼材的(de)厚度、接(jie)(jie)(jie)頭形式、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝(yi)(yi)制定焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)規范，通過工藝(yi)(yi)試驗或(huo)工藝(yi)(yi)評(ping)定，最終(zhong)選(xuan)擇合適的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數。
