浙江至德鋼業有限公司對雙相不銹(xiu)鋼焊接熱影響區（HAZ)的相轉變及析出相分析結果如下：
1. 熱(re)影響區(qu)相變特點
雙相及超級雙相不銹(xiu)鋼(gang)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)(re)影響(xiang)(xiang)區的相比例與焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)輸入有密切關系，采用(yong)(yong)高熱(re)(re)輸入焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)，熱(re)(re)影響(xiang)(xiang)區在(zai)高溫(wen)停留(liu)的時(shi)(shi)間較長(chang)，有利(li)于F→A轉變(bian)，從(cong)而對(dui)保(bao)證(zheng)熱(re)(re)影響(xiang)(xiang)區的相比例有利(li)，當焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭需(xu)要二道(dao)以上的多道(dao)多層焊(han)(han)(han)時(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)影響(xiang)(xiang)區經過(guo)二次以上的循環，從(cong)而增加了高溫(wen)1000℃以上停留(liu)時(shi)(shi)間，更有利(li)于F→A的進一步轉變(bian)，熱(re)(re)影響(xiang)(xiang)區的性能(neng)更加理(li)想。采用(yong)(yong)低(di)熱(re)(re)輸入焊(han)(han)(han)厚截面的工件(jian)時(shi)(shi)，熱(re)(re)影響(xiang)(xiang)區可能(neng)得到過(guo)量的鐵素體。因此(ci)控(kong)制焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)輸入，是(shi)保(bao)證(zheng)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭性能(neng)的最重要的措施(shi)，所(suo)以從(cong)改善熱(re)(re)影響(xiang)(xiang)區性能(neng)來(lai)看也要嚴格(ge)控(kong)制焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)規范。
2. 析(xi)出相
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)在(zai)溫度低于(yu)1000~280℃的(de)(de)范圍內、不(bu)會發(fa)生(sheng)F→A的(de)(de)轉變，但(dan)有可(ke)能析出有害的(de)(de)金屬間化合(he)物、碳化物、氮(dan)化物等。圖(tu)(tu)(tu)2-16是(shi)22.5.3雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)等溫轉變（TTT)圖(tu)(tu)(tu)，表明在(zai)HAZ溫度降到1000℃以下有可(ke)能發(fa)生(sheng)的(de)(de)析出相(xiang)情(qing)況。圖(tu)(tu)(tu)2-17是(shi)超級雙(shuang)相(xiang)鋼(gang)連續冷(leng)卻時的(de)(de)冷(leng)卻速(su)度和析出相(xiang)的(de)(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，HAZ多次經(jing)受(shou)熱循(xun)環(huan)的影(ying)響，其受(shou)熱時間(jian)是累計的，所以有害的金(jin)屬間(jian)化合物（σ、X)氮(dan)化物的析出(chu)更加容易(yi)。
在(zai)500~280℃的(de)溫(wen)度范圍內會引起α'相形成(cheng)的(de)有序(xu)化(hua)轉變過(guo)程，但需要較長(chang)(chang)的(de)保溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)。在(zai)475℃時(shi)(shi)轉變過(guo)程時(shi)(shi)間(jian)最短，在(zai)280℃溫(wen)度條(tiao)件下雙相和(he)超級雙相不銹鋼焊(han)(han)縫(feng)金屬長(chang)(chang)時(shi)(shi)間(jian)（超過(guo)10000 h)保溫(wen)，表(biao)現(xian)出嚴(yan)重脆(cui)化(hua)現(xian)象。說(shuo)明(ming)雙相鋼焊(han)(han)件的(de)使用(yong)溫(wen)度不應超過(guo)280℃。
綜上所述(shu)，雙相不銹鋼的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)比較復雜。無論是對于焊(han)縫還(huan)是焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱影響區，都希望焊(han)后(hou)在高溫區的(de)冷(leng)(leng)卻(que)速(su)度(du)不要過(guo)快，以(yi)便(bian)于鐵素(su)體(ti)(ti)(ti)向奧氏體(ti)(ti)(ti)轉變（最(zui)好形成30%以(yi)上的(de)奧氏體(ti)(ti)(ti)）。而同時又希望焊(han)后(hou)在低(di)溫（1000℃以(yi)下）階段(duan)冷(leng)(leng)卻(que)速(su)度(du)要盡可能快，防止(zhi)有害(hai)的(de)金(jin)屬間化合(he)物的(de)析出(chu)。為此通(tong)常是在遵照(zhao)表2-16推薦的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱輸人基礎(chu)上，根據具(ju)體(ti)(ti)(ti)的(de)結構、鋼材的(de)厚度(du)、接(jie)(jie)(jie)頭形式(shi)、焊(han)接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝(yi)制定(ding)焊(han)接(jie)(jie)(jie)規范(fan)，通(tong)過(guo)工(gong)藝(yi)試驗或工(gong)藝(yi)評(ping)定(ding)，最(zui)終選擇合(he)適的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)參數。
