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(han)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(shuang)相不(bu)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、焊縫的成分和組織
奧氏(shi)體與(yu)鐵素體的(de)(de)(de)相(xiang)比例是決定雙相(xiang)不銹鋼管性能的(de)(de)(de)至(zhi)關重要的(de)(de)(de)因素。為了得到相(xiang)組成(cheng)比例較為理想(xiang)的(de)(de)(de)焊縫金屬，通常采取增加焊縫金屬中奧氏(shi)體化(hua)合金元素的(de)(de)(de)辦法。例如以(yi)氮對焊縫金屬合金化(hua)，或將鎳的(de)(de)(de)質量(liang)分數(shu)(shu)提高到10％左右(you)。這(zhe)樣就可(ke)能獲(huo)得奧氏(shi)體體積分數(shu)(shu)不少于30％～40％的(de)(de)(de)焊縫金屬。
除了通過(guo)合金化達到(dao)(dao)一定相(xiang)比(bi)例之外，還要考(kao)慮焊(han)(han)縫(feng)(feng)組織(zhi)的(de)(de)晶(jing)粒大小和(he)(he)兩相(xiang)的(de)(de)分布(bu)情況。盡可能(neng)(neng)(neng)通過(guo)焊(han)(han)接工藝（例如小的(de)(de)熱輸入）來獲取(qu)比(bi)較細小的(de)(de)一次(ci)結晶(jing)組織(zhi)，細小均(jun)勻的(de)(de)兩相(xiang)混(hun)合組織(zhi)，有利于提高焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)力(li)學性能(neng)(neng)(neng)和(he)(he)抗腐蝕性能(neng)(neng)(neng)。焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)受到(dao)(dao)隨(sui)后焊(han)(han)道的(de)(de)熱影響，其中的(de)(de)二次(ci)轉(zhuan)變奧氏體含(han)量有所(suo)上(shang)升(sheng)。因此(ci)，有時(shi)可以利用“退火”來改(gai)善焊(han)(han)縫(feng)(feng)性能(neng)(neng)(neng)，例如在薄板焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)背面加“退火”來改(gai)善正面焊(han)(han)縫(feng)(feng)的(de)(de)性能(neng)(neng)(neng)。然(ran)后把(ba)“退火”焊(han)(han)縫(feng)(feng)打磨掉，但由于此(ci)做法費(fei)工費(fei)時(shi)，只有在特(te)殊情況下才被采用。
二、焊接熱影響(xiang)區的組織轉變和各區段金屬的性能變化(hua)
1. 最(zui)高(gao)溫度低(di)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. 最高溫度在(zai)1350℃以(yi)上(shang)至固相(xiang)線溫度區段
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。
同其(qi)(qi)他材料的(de)(de)焊接(jie)熱(re)影響區組織劣化(hua)相似(si)，劣化(hua)的(de)(de)程度與焊接(jie)熱(re)規范(fan)密切相關。熱(re)輸(shu)人(ren)量愈(yu)高，高溫(wen)停留時(shi)間愈(yu)長(chang)，鐵素(su)(su)體(ti)晶(jing)粒愈(yu)粗，原有(you)奧氏(shi)體(ti)殘留量愈(yu)少(shao)(shao)，二次(ci)轉變的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)愈(yu)粗大(da)(da)，愈(yu)呈(cheng)集(ji)團性(xing)分布。由于粗大(da)(da)的(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)晶(jing)粒本身，可以提供(gong)應力腐(fu)蝕(shi)裂紋較長(chang)的(de)(de)連續擴展(zhan)單元，而且(qie)裂紋穿越晶(jing)界時(shi)，即使有(you)少(shao)(shao)許的(de)(de)晶(jing)界奧氏(shi)體(ti)，其(qi)(qi)阻滯作用的(de)(de)效(xiao)果(guo)也(ye)不佳。已有(you)失效(xiao)分析(xi)案(an)例說明(ming)，甚(shen)至可能(neng)出現晶(jing)界上完全沒有(you)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)情況，此時(shi)應力腐(fu)蝕(shi)裂紋在鋼(gang)材中的(de)(de)擴展(zhan)性(xing)質同單向鐵素(su)(su)體(ti)型不銹鋼(gang)一樣，沿著粗大(da)(da)的(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)晶(jing)界迅速伸展(zhan)，完全失去了雙(shuang)相不銹鋼(gang)的(de)(de)優越性(xing)。因此，采用低的(de)(de)焊接(jie)熱(re)輸(shu)入應當是焊接(jie)雙(shuang)相不銹鋼(gang)的(de)(de)重要(yao)原則之一。
顯然，熱(re)循(xun)環(huan)峰值溫度最高的(de)熔合線附近，是組織(zhi)劣(lie)化最嚴重，也是性能劣(lie)化最嚴重的(de)地區(qu)(qu)。隨著劣(lie)化區(qu)(qu)寬度的(de)擴大，焊(han)接接頭的(de)性能也隨之(zhi)下降，所以盡(jin)量減少(shao)劣(lie)化區(qu)(qu)段寬度是提高焊(han)接接頭性能的(de)關鍵。
