雙相不銹鋼管具有良好的焊接性，選用合適的焊接材料不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋；焊接接頭力學性能令人滿意；除了焊接接頭具有良好的耐應力腐蝕能力外，其耐點腐蝕性能和耐縫隙腐蝕能力也均優于奧氏體型不銹鋼焊接接頭，抗晶間腐蝕能力與奧氏體型不銹鋼管相當而稍有遜色。雙相不銹鋼在焊接熱循環的作用下，焊接熱影響區多次受熱，使之成為單一鐵素體組織，且晶粒粗大，直接影響焊接接頭的力學性能和耐腐蝕性能，對此，應從焊接工藝方面探討采取改善措施。
一、焊(han)縫(feng)的成分和組織
奧(ao)(ao)氏體與鐵素(su)體的(de)相(xiang)比例是決定雙相(xiang)不銹(xiu)鋼管性能(neng)的(de)至關重要的(de)因素(su)。為(wei)了得到相(xiang)組成比例較為(wei)理想的(de)焊縫金屬，通常采取增加焊縫金屬中(zhong)奧(ao)(ao)氏體化(hua)合(he)金元素(su)的(de)辦法(fa)。例如以(yi)氮對焊縫金屬合(he)金化(hua)，或(huo)將鎳的(de)質(zhi)量分(fen)數提高到10％左右(you)。這樣就可能(neng)獲得奧(ao)(ao)氏體體積(ji)分(fen)數不少于30％～40％的(de)焊縫金屬。
除了通過合金化達到一定相(xiang)比(bi)例(li)之(zhi)外，還要考慮焊(han)縫(feng)(feng)組織的(de)(de)晶(jing)粒大小和兩相(xiang)的(de)(de)分(fen)布情況。盡可能(neng)通過焊(han)接工藝（例(li)如(ru)小的(de)(de)熱輸(shu)入）來獲取(qu)比(bi)較細小的(de)(de)一次(ci)結晶(jing)組織，細小均勻的(de)(de)兩相(xiang)混合組織，有(you)利于(yu)(yu)提高焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)力學性能(neng)和抗(kang)腐蝕性能(neng)。焊(han)縫(feng)(feng)金屬受(shou)到隨(sui)后焊(han)道的(de)(de)熱影響(xiang)，其中的(de)(de)二次(ci)轉變奧氏體含量有(you)所(suo)上升。因此，有(you)時可以利用(yong)“退火”來改善焊(han)縫(feng)(feng)性能(neng)，例(li)如(ru)在薄板(ban)焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)背面加“退火”來改善正面焊(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)性能(neng)。然后把“退火”焊(han)縫(feng)(feng)打磨(mo)掉，但由(you)于(yu)(yu)此做法費(fei)工費(fei)時，只(zhi)有(you)在特殊情況下(xia)才被采用(yong)。
二、焊接熱影響區(qu)的組(zu)織轉變(bian)和各區(qu)段金屬的性能變(bian)化
1. 最高溫度(du)低于1000℃的區段
由于雙相不銹鋼管通常以1000℃左右回火、淬火或者以850℃左右終軋狀態供貨，故在經過通常的焊接熱循環條件下，不會發生顯著的組織變化。如果不是超低碳的鋼種，在此溫度下受熱，可能會有碳化物Cr23C6析出于晶界上，特別是奧氏體、鐵素體相界上。形成該碳化物的碳主要來自于奧氏體，而鉻則主要由鐵素體提供。這是雙相鋼的成分和晶體結構特點所決定的。若為超低碳鋼種，則一般不會析出碳化物。一般不會由于析出Cr23C6而導致晶間腐蝕。雙相不銹鋼在此溫度范圍亦可能生成。相和出現475℃脆性。總體來講焊接熱影響區，在1000℃以下區段通常沒有明顯的性能變化，不會成為焊接性考慮的問題。
2. 最高溫度(du)在1350℃以(yi)上至固(gu)相線溫度(du)區段
此時雙相不銹鋼管的平衡組織差不多全是鐵素體。然而由于焊接加熱的快速性和短暫性，鐵素體＋奧氏體轉變成鐵素體的相變并不能完成。實際金屬組織中尚存有相當數量的奧氏體，金屬就開始了降溫。待降溫到某平衡溫度以下，金屬組織又會發生逆轉變，即鐵素體轉為二次奧氏體。同樣由于熱循環的短暫性，再加之此時溫度已降得較低，該逆轉變二次奧氏體的數量也不會很多，因此該區中的鐵素體份額占得較多而奧氏體份額較少。而且，此時的兩相組織狀態已大大不同于原先的排列：原先軋制狀態下成條帶狀的同奧氏體混存的鐵素體，向等軸狀結晶發展、長大；而原來呈條帶狀的奧氏體趨于消失，冷卻過程中從鐵素體中轉變出來的二次奧氏體則呈雜亂的竹葉狀在鐵素體晶間和晶內先后出現。所以說，這個區段的組織劣化不僅表現為相比例失調，一旦形成了粗大的等軸晶，就很難通過熱處理或其他措施予以恢復。
同其他材料(liao)的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)熱影響區組織劣(lie)化相(xiang)似，劣(lie)化的(de)(de)(de)程度與焊(han)接(jie)熱規范密切相(xiang)關。熱輸人量(liang)愈(yu)(yu)高(gao)，高(gao)溫(wen)停留時(shi)間愈(yu)(yu)長(chang)，鐵素(su)體晶(jing)(jing)(jing)粒(li)愈(yu)(yu)粗，原(yuan)有(you)奧(ao)氏(shi)(shi)體殘留量(liang)愈(yu)(yu)少，二次轉變(bian)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)體愈(yu)(yu)粗大，愈(yu)(yu)呈集團性分布。由于粗大的(de)(de)(de)鐵素(su)體晶(jing)(jing)(jing)粒(li)本身，可(ke)以(yi)提供應(ying)力腐蝕(shi)裂紋較長(chang)的(de)(de)(de)連續擴展單元，而且裂紋穿越(yue)(yue)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)時(shi)，即使有(you)少許的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)界(jie)奧(ao)氏(shi)(shi)體，其阻(zu)滯作(zuo)用的(de)(de)(de)效果也(ye)不(bu)(bu)佳(jia)。已有(you)失(shi)效分析案例(li)說明，甚至可(ke)能(neng)出現晶(jing)(jing)(jing)界(jie)上完(wan)全(quan)沒有(you)奧(ao)氏(shi)(shi)體的(de)(de)(de)情況，此時(shi)應(ying)力腐蝕(shi)裂紋在鋼材中的(de)(de)(de)擴展性質同單向鐵素(su)體型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼一樣(yang)，沿著(zhu)粗大的(de)(de)(de)鐵素(su)體晶(jing)(jing)(jing)界(jie)迅速伸展，完(wan)全(quan)失(shi)去了雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)優越(yue)(yue)性。因(yin)此，采用低的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)熱輸入應(ying)當(dang)是焊(han)接(jie)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)重要原(yuan)則(ze)之一。
顯(xian)然(ran)，熱循(xun)環峰值溫度最(zui)(zui)高的熔合線附近，是組(zu)織劣(lie)化最(zui)(zui)嚴(yan)(yan)重，也是性(xing)能(neng)劣(lie)化最(zui)(zui)嚴(yan)(yan)重的地區。隨著劣(lie)化區寬度的擴大，焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的性(xing)能(neng)也隨之(zhi)下(xia)降，所以盡量(liang)減(jian)少劣(lie)化區段寬度是提高焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭性(xing)能(neng)的關鍵。
