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. 熱影響區相變特(te)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)(re)(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)的(de)相(xiang)比例(li)與焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入有(you)密(mi)切(qie)關系，采用高(gao)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入焊(han)接(jie)(jie)時，熱(re)(re)(re)(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)在(zai)高(gao)溫停留的(de)時間較(jiao)長，有(you)利(li)于F→A轉變，從(cong)而對保證熱(re)(re)(re)(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)的(de)相(xiang)比例(li)有(you)利(li)，當焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭需要二(er)(er)道(dao)以(yi)上的(de)多(duo)道(dao)多(duo)層焊(han)時，焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)經過(guo)二(er)(er)次以(yi)上的(de)循環，從(cong)而增加了高(gao)溫1000℃以(yi)上停留時間，更有(you)利(li)于F→A的(de)進(jin)一步轉變，熱(re)(re)(re)(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)的(de)性能(neng)更加理想。采用低熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入焊(han)厚截面的(de)工件時，熱(re)(re)(re)(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)可能(neng)得(de)到過(guo)量(liang)的(de)鐵素體。因此控制(zhi)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入，是保證焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭性能(neng)的(de)最重要的(de)措施，所以(yi)從(cong)改(gai)善熱(re)(re)(re)(re)影響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)性能(neng)來看也要嚴(yan)格控制(zhi)焊(han)接(jie)(jie)規范。
2. 析出相
雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)溫(wen)度(du)低于1000~280℃的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍內(nei)、不會發(fa)生(sheng)F→A的(de)(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)變，但(dan)有可能(neng)析(xi)(xi)出有害的(de)(de)(de)(de)(de)金屬間化(hua)(hua)合物(wu)(wu)、碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)、氮化(hua)(hua)物(wu)(wu)等(deng)。圖2-16是22.5.3雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)溫(wen)轉(zhuan)變（TTT)圖，表明(ming)在(zai)HAZ溫(wen)度(du)降到1000℃以下有可能(neng)發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)析(xi)(xi)出相(xiang)(xiang)(xiang)情況。圖2-17是超級雙相(xiang)(xiang)(xiang)鋼連續冷卻(que)時的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻(que)速度(du)和析(xi)(xi)出相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(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(duo)道焊接時，HAZ多(duo)次經受(shou)熱循(xun)環(huan)的影響，其受(shou)熱時間是累計的，所以有害的金屬(shu)間化(hua)(hua)合物（σ、X)氮化(hua)(hua)物的析出更加容易。
在(zai)500~280℃的(de)溫(wen)度范圍內會引起α'相形成(cheng)的(de)有序化(hua)轉變過程，但(dan)需要較長的(de)保(bao)溫(wen)時(shi)(shi)間。在(zai)475℃時(shi)(shi)轉變過程時(shi)(shi)間最短，在(zai)280℃溫(wen)度條件(jian)下雙相和超級雙相不銹鋼(gang)焊縫金屬長時(shi)(shi)間（超過10000 h)保(bao)溫(wen)，表現(xian)出嚴重(zhong)脆化(hua)現(xian)象。說明(ming)雙相鋼(gang)焊件(jian)的(de)使用溫(wen)度不應超過280℃。
綜上所述，雙相不銹鋼的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)比較復雜(za)。無論(lun)是對于焊(han)(han)(han)縫還是焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱影響區(qu)，都(dou)希望(wang)焊(han)(han)(han)后(hou)(hou)在高溫(wen)(wen)區(qu)的冷卻速度不要過快，以(yi)便(bian)于鐵素(su)體(ti)向奧氏(shi)體(ti)轉變（最好形(xing)成30%以(yi)上的奧氏(shi)體(ti)）。而同時(shi)又希望(wang)焊(han)(han)(han)后(hou)(hou)在低溫(wen)(wen)（1000℃以(yi)下(xia)）階段冷卻速度要盡可能快，防(fang)止有害(hai)的金(jin)屬(shu)間化合(he)物的析出。為此通(tong)常是在遵照表2-16推薦的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱輸人基礎上，根據具(ju)體(ti)的結構、鋼材的厚(hou)度、接(jie)(jie)頭形(xing)式、焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝(yi)制(zhi)定焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)規范(fan)，通(tong)過工(gong)藝(yi)試驗或工(gong)藝(yi)評定，最終選(xuan)擇合(he)適(shi)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數。
