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(xiu)鋼焊接接頭，抗晶間腐蝕能力與奧氏體型不銹(xiu)鋼管相當而稍有遜色。雙相不銹鋼(gang)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)縫的成分和組織
奧氏(shi)體與(yu)鐵素(su)體的相(xiang)比例是決(jue)定雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼管性(xing)能的至關重(zhong)要的因(yin)素(su)。為了得到相(xiang)組(zu)成(cheng)比例較(jiao)為理想的焊縫(feng)金屬，通(tong)常采取(qu)增加(jia)焊縫(feng)金屬中奧氏(shi)體化(hua)合金元素(su)的辦法。例如以(yi)氮對(dui)焊縫(feng)金屬合金化(hua)，或將鎳的質(zhi)量分(fen)數(shu)提(ti)高到10％左右。這(zhe)樣(yang)就可能獲得奧氏(shi)體體積(ji)分(fen)數(shu)不(bu)(bu)少(shao)于30％～40％的焊縫(feng)金屬。
除(chu)了通過合(he)金(jin)化達(da)到(dao)(dao)一(yi)定相比(bi)例之外(wai)，還要考(kao)慮(lv)焊(han)縫(feng)(feng)組織的(de)晶(jing)粒大小和兩相的(de)分(fen)布(bu)情況(kuang)(kuang)。盡可能(neng)通過焊(han)接工藝(yi)（例如小的(de)熱(re)輸(shu)入）來(lai)(lai)獲取比(bi)較(jiao)細小的(de)一(yi)次結晶(jing)組織，細小均勻(yun)的(de)兩相混合(he)組織，有(you)利于提高焊(han)縫(feng)(feng)的(de)力學(xue)性(xing)能(neng)和抗腐(fu)蝕性(xing)能(neng)。焊(han)縫(feng)(feng)金(jin)屬受到(dao)(dao)隨后(hou)(hou)焊(han)道(dao)的(de)熱(re)影響，其中的(de)二次轉(zhuan)變奧氏體含量(liang)有(you)所(suo)上升(sheng)。因此，有(you)時(shi)可以利用(yong)“退火”來(lai)(lai)改善焊(han)縫(feng)(feng)性(xing)能(neng)，例如在(zai)薄板焊(han)縫(feng)(feng)的(de)背面加“退火”來(lai)(lai)改善正面焊(han)縫(feng)(feng)的(de)性(xing)能(neng)。然后(hou)(hou)把“退火”焊(han)縫(feng)(feng)打磨掉，但由于此做法費(fei)(fei)工費(fei)(fei)時(shi)，只有(you)在(zai)特殊情況(kuang)(kuang)下才被采用(yong)。
二、焊接(jie)熱影響(xiang)區(qu)的組織轉變和各區(qu)段金屬(shu)的性能變化
1. 最高溫度低(di)于1000℃的(de)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(gao)溫(wen)(wen)度在(zai)1350℃以(yi)上(shang)至固相線溫(wen)(wen)度區段
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(tong)其他材(cai)料的(de)(de)(de)焊(han)接熱影(ying)響區組織(zhi)劣(lie)化相似，劣(lie)化的(de)(de)(de)程度與焊(han)接熱規范密切相關。熱輸人量(liang)愈(yu)(yu)(yu)高，高溫停(ting)留時(shi)間愈(yu)(yu)(yu)長，鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒(li)愈(yu)(yu)(yu)粗，原有奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)殘留量(liang)愈(yu)(yu)(yu)少，二次轉變(bian)的(de)(de)(de)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)愈(yu)(yu)(yu)粗大，愈(yu)(yu)(yu)呈(cheng)集團性(xing)分布。由于粗大的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)粒(li)本(ben)身，可以提供應力腐(fu)蝕裂紋(wen)較長的(de)(de)(de)連(lian)續擴展單元(yuan)，而且(qie)裂紋(wen)穿(chuan)越晶(jing)界(jie)時(shi)，即使(shi)有少許(xu)的(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)，其阻滯作(zuo)用的(de)(de)(de)效(xiao)果也不(bu)佳。已(yi)有失(shi)效(xiao)分析案(an)例說明，甚至(zhi)可能出現晶(jing)界(jie)上(shang)完全(quan)(quan)沒有奧(ao)(ao)氏體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)情況，此時(shi)應力腐(fu)蝕裂紋(wen)在鋼(gang)(gang)材(cai)中(zhong)的(de)(de)(de)擴展性(xing)質同(tong)單向(xiang)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)一(yi)樣，沿著粗大的(de)(de)(de)鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)(ti)晶(jing)界(jie)迅速伸展，完全(quan)(quan)失(shi)去(qu)了雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)優(you)越性(xing)。因此，采用低的(de)(de)(de)焊(han)接熱輸入應當是焊(han)接雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)重要(yao)原則之(zhi)一(yi)。
顯然，熱循環(huan)峰(feng)值溫度最高(gao)的熔合線附近(jin)，是(shi)(shi)組織劣化(hua)最嚴重，也是(shi)(shi)性(xing)能劣化(hua)最嚴重的地區。隨(sui)著劣化(hua)區寬(kuan)度的擴大，焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭的性(xing)能也隨(sui)之下降，所以盡量(liang)減少劣化(hua)區段寬(kuan)度是(shi)(shi)提(ti)高(gao)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭性(xing)能的關鍵。
