許多焊接方法都可用于不銹鋼的焊接，但對于不同類型的不銹鋼，由于其組織與性能存在較大的差異，焊接性也各不相同，因此，不同的焊接方法對于不同類型的不銹鋼具有不同的適用性。在選擇焊接方法時，要根據不銹鋼母材的焊接性，對焊接接頭力學性能、耐腐蝕性能的綜合要求來確定。例如埋弧焊是一種高效優質的焊接方法，對于含有少量鐵素體的奧氏體不銹鋼焊縫來講，通常不會產生焊接熱裂紋，但對于純奧氏體不銹鋼焊縫，由于許多焊劑向焊縫金屬中增硅，焊縫金屬容易形成粗大的單相奧氏體柱狀晶，焊縫金屬的熱裂紋敏感性大，因此一般不采用埋弧焊焊接純奧氏體不銹鋼，除非采用特殊的焊劑。當焊接接頭的腐蝕性要求高時，鎢極氬焊等惰性氣體保護焊具有明顯的優勢。對于一些特種焊接方法，如電阻點焊、縫焊、閃光焊及螺柱焊，也可用于不銹鋼的焊接，與普通低碳鋼相比，由于不銹鋼具有較高的電阻和較高的強度，因此需要較低的焊接電流和較大的壓力或頂鍛力。釬焊也廣泛應用于不銹鋼的連接，母材類型不同，釬焊溫度也不同，與普通碳鋼相比，不銹鋼用釬劑有較強的腐蝕性，為了防止殘留的釬劑對釬焊接頭的腐蝕，需對釬焊接頭予以仔細的清理。現如今所應用的不銹鋼有奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼, 所以對這兩種類型的不銹鋼的焊接進行重點介紹。
一、奧氏(shi)體不銹鋼的焊接(jie)
1. 奧氏(shi)體不(bu)銹鋼的(de)概(gai)述
奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)代表了(le)(le)整個不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)系列(lie)中(zhong)最(zui)大(da)的(de)(de)(de)一(yi)個類(lei)別(bie)，生產的(de)(de)(de)噸位高(gao)(gao)(gao)于其他任何一(yi)種類(lei)別(bie)。它們在(zai)絕大(da)多數環境(jing)中(zhong)具有(you)良好(hao)(hao)的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)。奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)和低(di)碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)相(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)，室溫(wen)時最(zui)低(di)屈(qu)服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)約為(wei)210MPa（30ksi），然而不(bu)(bu)能相(xiang)變強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)。由于這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)低(di)溫(wen)沖擊(ji)韌度(du)(du)好(hao)(hao)而可用于低(di)溫(wen)工(gong)(gong)作(zuo)環境(jing)。其高(gao)(gao)(gao)溫(wen)工(gong)(gong)作(zuo)溫(wen)度(du)(du)可達760℃或者更高(gao)(gao)(gao)，但是(shi)大(da)部分鋼(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)這(zhe)么(me)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)下強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和抗(kang)氧化(hua)能力是(shi)有(you)限的(de)(de)(de)。奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)可以通(tong)過冷作(zuo)硬(ying)化(hua)而有(you)效地強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)。它們經常(chang)用于要(yao)求有(you)很耐大(da)氣腐(fu)蝕或耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)腐(fu)蝕能力的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)場(chang)合。只要(yao)按照正(zheng)確的(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝規范(fan)施焊，這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)都是(shi)可以焊接的(de)(de)(de)。在(zai)這(zhe)類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)添(tian)加大(da)量的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素，特別(bie)是(shi)鎳(nie)（一(yi)般(ban)w（Cr）=8%），其他的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素是(shi)C、N和Cu。碳(tan)(tan)(tan)和氮(dan)(dan)是(shi)強(qiang)(qiang)(qiang)奧氏(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)元(yuan)素，這(zhe)可以從鎳(nie)當(dang)量公式中(zhong)各(ge)系數值可看出：Nieq=Ni+35C+20N+0.25Cu，加碳(tan)(tan)(tan)是(shi)為(wei)了(le)(le)改(gai)進高(gao)(gao)(gao)溫(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)（蠕變強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)）。在(zai)某些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)加入氮(dan)(dan)主要(yao)是(shi)為(wei)了(le)(le)改(gai)進室溫(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和低(di)溫(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)，有(you)時可以提高(gao)(gao)(gao)一(yi)倍多，用氮(dan)(dan)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)經常(chang)在(zai)它們的(de)(de)(de)AISI 300系列(lie)型號后面標注一(yi)個后綴N，如304LN。AISI 200系列(lie)（如201）也是(shi)氮(dan)(dan)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，經常(chang)使用各(ge)種商業名稱(cheng)，例如：Nitronic.
奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)一般具有較好(hao)的(de)韌度和(he)延(yan)性(xing)，在(zai)拉(la)伸加載時顯(xian)示出很高的(de)斷后伸長率。由(you)于鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)合金含(han)量較高，所(suo)以比馬氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)、低(di)鉻和(he)中(zhong)鉻鐵(tie)素體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)要貴。盡(jin)管鋼(gang)(gang)(gang)本身價格高，但提供了突(tu)出的(de)工程制造方面的(de)優點，特別是良好(hao)成(cheng)形性(xing)和(he)焊接性(xing)，因而和(he)其他類的(de)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)比較，經(jing)常降低(di)了總的(de)成(cheng)本。奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)雖然(ran)有很多種類，但300系列(lie)是最(zui)老的(de)也是應(ying)用最(zui)廣的(de)。這類鋼(gang)(gang)(gang)大部分是在(zai)18Cr-8Ni系的(de)基礎上(shang)加入合金元素或者是進行變質，而得到獨(du)特的(de)性(xing)能或者使(shi)性(xing)能更完(wan)備。
304型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)這(zhe)個(ge)系(xi)列鋼(gang)(gang)的基礎(chu)，加上304L代表了(le)最常選用(yong)的奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)。在(zai)(zai)316型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)用(yong)質量分(fen)(fen)數大約2%的仩替代等量的鉻以改善耐(nai)點蝕(shi)(shi)能(neng)力。在(zai)(zai)穩定化的321和(he)347鋼(gang)(gang)中(zhong)分(fen)(fen)別少(shao)量的鈦(tai)和(he)鈮，它們和(he)碳(tan)(tan)(tan)結(jie)合以減少(shao)由于析出富(fu)鉻碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)而引起的晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)。在(zai)(zai)上世紀60年代普遍使用(yong)L類(lei)鋼(gang)(gang)，這(zhe)是(shi)由于利用(yong)AOD（氬-氧脫碳(tan)(tan)(tan)）方(fang)法熔(rong)煉，降低(di)(di)了(le)標準(zhun)型(xing)(xing)（非低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)(gang)）和(he)低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)型(xing)(xing)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)之間(jian)的價格差別。這(zhe)類(lei)低(di)(di)碳(tan)(tan)(tan)型(xing)(xing)號(hao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)（304L，316L）已經廣泛用(yong)于受到晶間(jian)侵蝕(shi)(shi)和(he)晶間(jian)應力腐(fu)蝕(shi)(shi)的工作(zuo)場合。
如ASTM A312中(zhong)，最廣泛使用的(de)(de)鋼(gang)(gang)材304、316、321和(he)(he)347以(yi)及它們的(de)(de)變種鋼(gang)(gang)都是18-8類(lei)(lei)型，含有的(de)(de)名義成(cheng)分（質(zhi)量(liang)分數(shu)）是18%鉻(ge)和(he)(he)8%鎳。L類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)代表低碳(tan)類(lei)(lei)的(de)(de)變種鋼(gang)(gang)，其名義碳(tan)的(de)(de)質(zhi)量(liang)分數(shu)是0.03%。這(zhe)類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)提高(gao)(gao)(gao)了在腐蝕(shi)環境中(zhong)對晶間侵蝕(shi)的(de)(de)耐力(li)(li)。H類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)碳(tan)的(de)(de)質(zhi)量(liang)分數(shu)接近(jin)于(yu)0.1%，其高(gao)(gao)(gao)溫(wen)強度比標準鋼(gang)(gang)及L類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)高(gao)(gao)(gao)，因而用于(yu)高(gao)(gao)(gao)溫(wen)場合(he)。N類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)是在300系(xi)列鋼(gang)(gang)中(zhong)有意加(jia)入質(zhi)量(liang)分數(shu)高(gao)(gao)(gao)達0.20%的(de)(de)氮（300N，316N）碳(tan)在含錳的(de)(de)鋼(gang)(gang)里氮的(de)(de)加(jia)入量(liang)更高(gao)(gao)(gao)（錳增(zeng)加(jia)氮在奧氏體(ti)相中(zhong)的(de)(de)溶解度）。較高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)氮含量(liang)可以(yi)增(zeng)加(jia)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)強度、抗磨(mo)損和(he)(he)耐點(dian)蝕(shi)能力(li)(li)。
含有(you)鈦(tai)和鈮的(de)鋼(gang)(gang)如(ru)321和347型(xing)稱為穩定化鋼(gang)(gang)，因為加入(ru)這兩(liang)種元素穩定了(le)(le)碳(tan)，阻止其生(sheng)成(cheng)M23C6型(xing)鉻(ge)的(de)碳(tan)化物。由于鈦(tai)和鈮的(de)加入(ru)量(liang)達到1.0%（質(zhi)量(liang)分(fen)數）時可以(yi)有(you)效地減(jian)少基本中(zhong)(zhong)的(de)碳(tan)含量(liang)使富鉻(ge)碳(tan)化物的(de)析出(chu)很困難(nan)，這就(jiu)降低了(le)(le)敏(min)化的(de)可能(neng)性(xing)(xing)，而敏(min)化會導致(zhi)在奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)產生(sheng)晶間腐蝕。還有(you)很多其他鋼(gang)(gang)種，包括(kuo)超級奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)。由于 這些鋼(gang)(gang)種獨(du)特(te)的(de)性(xing)(xing)能(neng)及對其焊接(jie)性(xing)(xing)的(de)特(te)殊考慮。
2. 奧氏體不銹鋼焊(han)接(jie)方法與焊(han)接(jie)材料的(de)選擇
（1）焊(han)接方法(fa)
奧(ao)氏體(ti)(ti)體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)具有優良的焊(han)(han)接(jie)性(xing)，幾乎(hu)所有的熔焊(han)(han)方(fang)(fang)法都(dou)可(ke)用于(yu)(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)(han)接(jie)，許(xu)多特種焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法，如電阻點(dian)焊(han)(han)、縫焊(han)(han)、閃光焊(han)(han)、激光與(yu)電子束焊(han)(han)、釬焊(han)(han)都(dou)是可(ke)用于(yu)(yu)奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼(gang)，就根據(ju)具體(ti)(ti)的焊(han)(han)接(jie)性(xing)與(yu)接(jie)頭使用性(xing)能(neng)的要求，合理(li)選擇最(zui)佳的焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法。其(qi)中焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)、鎢(wu)極氬弧焊(han)(han)、熔化極惰性(xing)氣體(ti)(ti)保(bao)護焊(han)(han)、埋(mai)弧焊(han)(han)是較(jiao)為經濟的焊(han)(han)接(jie)方(fang)(fang)法。
(2) 焊材選(xuan)擇
對于奧氏體不銹鋼(gang)填(tian)充金屬的(de)種類(lei)，分成三(san)個部分，反映了AWS按焊(han)接材料各類(lei)分別設定的(de)三(san)種標準。其中：
a. 不銹鋼焊(han)條采用美(mei)國標準AWS A5.4標準用于焊(han)條（我公司焊(han)材為GES-309，GES316L等(deng)）；
b. 不銹鋼焊絲采用美國標(biao)準AWS A5.9、A5.22等標(biao)準用于實心焊絲和金(jin)屬粉芯焊絲，氣(qi)體保護(hu)藥芯焊絲（我公司(si)焊材(cai)為(wei)GTS-309，GTS-316L等），所選(xuan)焊絲可用于氬(ya)弧(hu)焊、富氬(ya)混合氣(qi)體保護(hu)焊、二氧化碳氣(qi)體保護(hu)焊及埋弧(hu)焊焊接用填(tian)充材(cai)料；
c.不銹(xiu)鋼埋弧(hu)焊主要選用氧化性(xing)(xing)弱的中性(xing)(xing)或堿性(xing)(xing)焊劑。
(3) 高鉬鋼焊接指(zhi)南
我(wo)公司在M035項目(mu)上用的(de)(de)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼有316L和254SMO（ASTM A258 S31254），其中254SMO是我(wo)公司第一(yi)次焊(han)接(jie)的(de)(de)超級奧氏(shi)體(ti)不銹鋼材料，由(you)于其使用條件嚴格（用于腐(fu)蝕性(xing)環境），材料昂貴（包括母材和焊(han)材），且焊(han)工不太(tai)熟悉，操作性(xing)有一(yi)定的(de)(de)難度，因此對焊(han)接(jie)時(shi)要求注意的(de)(de)重(zhong)點列出用以指導焊(han)接(jie)人員和檢驗人員。具體(ti)內容如下：
為防焊(han)接煙塵及Ar氣對焊(han)接人員(yuan)的傷害，焊(han)接作業要在(zai)通風的環(huan)境中進(jin)行；
所有的(de)焊(han)縫都應該略有余高，應該避免(mian)出現(xian)平的(de)或(huo)下凹(ao)狀的(de)焊(han)縫；
焊前一般(ban)不需要預熱，若環境(jing)溫度(du)低于(yu)2℃，在距(ju)離焊縫區300mm的范圍內(nei)應(ying)至少加熱到(dao)比周圍環境(jing)溫度(du)高(gao)10℃。
層間溫度不能(neng)大于(yu)100℃，線能(neng)量不能(neng)超過1.5KJ/mm
焊(han)件表面的金屬(shu)氧化(hua)物會導(dao)致(zhi)焊(han)接缺陷，因(yin)此焊(han)前對雜質的清(qing)(qing)(qing)理(li)十(shi)分重(zhong)要(yao)，通常清(qing)(qing)(qing)理(li)范(fan)圍(wei)從焊(han)縫處向(xiang)兩側各延伸50mm，清(qing)(qing)(qing)理(li)范(fan)圍(wei)應當(dang)包(bao)括(kuo)工(gong)作坡口加工(gong)的邊緣(yuan)以及空心(xin)管四(si)周和管子內表面。注(zhu)意：金屬(shu)絲(si)刷(shua)并(bing)不(bu)能完全清(qing)(qing)(qing)理(li)這(zhe)些(xie)殘留物，用熱水(shui)沖(chong)洗或(huo)擦洗或(huo)許是(shi)一個好方法。
焊接盡可能在(zai)1G和2F位(wei)置進行
焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)設計必須使打(da)底焊(han)能很好的熔透，引弧(hu)(hu)(hu)點要在坡口內(nei)，沿坡口出(chu)現(xian)的電(dian)弧(hu)(hu)(hu)掃掠要打(da)磨干凈。每一起弧(hu)(hu)(hu)與收弧(hu)(hu)(hu)處(chu)必須打(da)磨干凈。
定位焊需要背(bei)部保護氣(qi)體，每(mei)一個接頭都(dou)必須(xu)打磨；
將焊接處不能(neng)接觸銅(tong)(tong)和(he)(he)黃銅(tong)(tong)（由(you)銅(tong)(tong)和(he)(he)鋅組成(cheng)的銅(tong)(tong)合(he)金），因為銅(tong)(tong)和(he)(he)鋅的加入可能(neng)導(dao)致裂紋的形成(cheng)。
二、鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼(gang)的(de)焊接
1. 鐵(tie)素體-奧氏體雙相不銹鋼的概述
鐵素(su)(su)體(ti)-奧(ao)(ao)氏體(ti)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)名字是來自(zi)于(yu)其室溫微(wei)觀組織，其中(zhong)大概一(yi)(yi)半(ban)是鐵素(su)(su)體(ti)，一(yi)(yi)半(ban)是奧(ao)(ao)氏體(ti)。在20世紀30年(nian)(nian)代就知道有(you)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，它時快時慢的(de)(de)(de)開發過(guo)程明(ming)顯(xian)地(di)受到(dao)周期(qi)性的(de)(de)(de)鎳短缺的(de)(de)(de)影響。直到(dao)1982年(nian)(nian)美國(guo)《焊接(jie)(jie)手(shou)冊》也沒有(you)認可雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)單獨的(de)(de)(de)一(yi)(yi)類(lei)。在那時《焊接(jie)(jie)手(shou)冊》把較早(zao)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)-329型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)列在奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)。至少有(you)一(yi)(yi)家329型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)制造商建議不要焊接(jie)(jie)這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)，在20世紀50年(nian)(nian)代開發的(de)(de)(de)鑄造合(he)金CD4MCu焊接(jie)(jie)后很(hen)脆(cui)。從(cong)上世紀80年(nian)(nian)代初這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)迅(xun)速(su)開發，在同一(yi)(yi)時期(qi)召開的(de)(de)(de)一(yi)(yi)系列國(guo)際雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)會議編撰的(de)(de)(de)文(wen)集中(zhong)，記錄了這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)個開發過(guo)程。至今這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)已被用于(yu)廣泛領域，主(zhu)要用于(yu)要求優異耐腐(fu)蝕性的(de)(de)(de)場合(he)。在這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)(yi)時期(qi)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)和耐腐(fu)蝕性有(you)了明(ming)顯(xian)的(de)(de)(de)改善，這(zhe)(zhe)(zhe)(zhe)主(zhu)要是由(you)于(yu)認識到(dao)氮作(zuo)(zuo)為(wei)一(yi)(yi)種(zhong)(zhong)合(he)金元素(su)(su)可以起(qi)關鍵作(zuo)(zuo)用。
雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)在能(neng)充分(fen)(fen)發揮其優(you)(you)點(dian)，即優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)和(he)高(gao)(gao)強度或(huo)者(zhe)二者(zhe)兼有(you)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)場(chang)合(he)。因為它含(han)有(you)比(bi)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體相(xiang)(xiang)成分(fen)(fen)，所(suo)以有(you)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)磁(ci)性(xing)、高(gao)(gao)熱傳導性(xing)和(he)低的(de)(de)(de)(de)線脹系數。雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)最(zui)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)被選用(yong)(yong)于耐腐蝕場(chang)合(he)，已(yi)經(jing)在很多(duo)(duo)可(ke)能(neng)發生應力腐蝕裂紋(wen)和(he)點(dian)蝕的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)環(huan)境中(zhong)代替了奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)。它們在絕大多(duo)(duo)數腐蝕場(chang)合(he)遠(yuan)優(you)(you)于結構而(er)又具有(you)相(xiang)(xiang)當的(de)(de)(de)(de)強度。譬(pi)如雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)已(yi)廣泛(fan)用(yong)(yong)于陸地和(he)海洋(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)油、氣(qi)管道。由(you)于雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在相(xiang)(xiang)對不(bu)(bu)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)溫度下就會形成很多(duo)(duo)脆性(xing)析出物，所(suo)以不(bu)(bu)推薦用(yong)(yong)于超過(guo)280攝氏度的(de)(de)(de)(de)工(gong)作場(chang)合(he)。它們比(bi)奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)貴(gui)(gui)，倒不(bu)(bu)是(shi)(shi)(shi)完全因為合(he)金(jin)元(yuan)素貴(gui)(gui)，而(er)主要是(shi)(shi)(shi)由(you)于從鑄態到(dao)最(zui)終的(de)(de)(de)(de)板材、薄板、管件的(de)(de)(de)(de)加(jia)工(gong)費用(yong)(yong)貴(gui)(gui)。然而(er)它們提供(gong)了優(you)(you)異的(de)(de)(de)(de)而(er)腐蝕性(xing)并可(ke)降低重量，在中(zhong)等程度侵蝕性(xing)介(jie)質(zhi)中(zhong)可(ke)能(neng)用(yong)(yong)來(lai)代替某些鎳基(ji)合(he)金(jin)，而(er)價格僅為原來(lai)的(de)(de)(de)(de)幾分(fen)(fen)之一。
雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)典型的(de)(de)(de)(de)(de)(de)屈(qu)服強度(du)大約是425MPa，和(he)奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)210MPa比(bi)較(jiao)強度(du)要高(gao)得多。因為雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)高(gao)，其(qi)硬度(du)也(ye)高(gao)，所(suo)以(yi)在要求耐腐(fu)蝕(shi)同時要求耐磨損的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合，這種鋼(gang)(gang)更有優勢。與(yu)此(ci)同時，雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)，與(yu)鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)及奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)相(xiang)比(bi)，它既不像鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)熱影(ying)響區，由于晶粒嚴(yan)重粗(cu)化而使塑韌性(xing)大幅度(du)降(jiang)低，也(ye)不像奧(ao)(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)那樣，對焊(han)接(jie)熱裂紋比(bi)較(jiao)敏感。當今大多數的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)都是有好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)韌度(du)和(he)延性(xing)，然而它們在低溫(wen)(wen)時有韌脆轉變，所(suo)以(yi)一(yi)般(ban)不適合用于低溫(wen)(wen)。雙(shuang)(shuang) 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作溫(wen)(wen)度(du)范(fan)圍一(yi)般(ban)限(xian)于-40～280攝氏(shi)度(du)。
雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)線脹系數和碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)、低合金(jin)鋼(gang)(gang)(gang)接近。由于(yu)這種(zhong)相似性，這種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)也可用于(yu)需(xu)要(yao)雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)和碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)配(pei)合使(shi)用的(de)高壓容器類的(de)結構。這種(zhong)情況下，相對于(yu)使(shi)用奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)，能減少由于(yu)熱(re)(re)膨脹不(bu)同引起(qi)的(de)熱(re)(re)應(ying)力(li)。然而由于(yu)雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)中析(xi)出(chu)反(fan)應(ying)在較低溫度下發(fa)生(sheng)，因而它不(bu)適(shi)宜用于(yu)需(xu)要(yao)進行(xing)消除應(ying)力(li)熱(re)(re)處理（焊(han)后熱(re)(re)處理）的(de)場合。
2. 雙相不銹鋼的(de)化學成分及(ji)組織特(te)點
a. 化學成分
目前，國際上普(pu)遍采用的鐵素(su)體-奧氏體雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)可(ke)為(wei)Cr18型(xing)(xing)、Cr23型(xing)(xing)、Cr22型(xing)(xing)、Cr25型(xing)(xing)四類。對(dui)于Cr25型(xing)(xing)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)，也(ye)有普(pu)通雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)和超級(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)之分，當點蝕指數(shu)PREN（PREN=w(Cr)+ 3.3w(Mo)+16 w(N)）>40時，稱為(wei)超級(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)，
我國列入(ru)國家的(de)(de)鐵素體-奧(ao)氏體雙相不銹鋼主要有(you)Cr18與(yu)Cr25兩大(da)類(lei)型(xing)。另(ling)外一些與(yu)國外典型(xing)材料相類(lei)似的(de)(de)鋼種(zhong)也有(you)生產和應(ying)用。
b. 組織特點
雙(shuang)相不銹(xiu)鋼以單相δ鐵(tie)(tie)素(su)體凝固結晶，當繼續冷卻(que)時，發生δ→γ相變(bian)，隨(sui)著溫(wen)度的降低，δ→γ相變(bian)不斷進行。在(zai)平衡條件下或(huo)者非(fei)快速(su)冷卻(que)的情況下，部分(fen)δ鐵(tie)(tie)素(su)體將保留到室(shi)溫(wen)，因此，室(shi)溫(wen)下的組織為δ→γ雙(shuang)相組織。
3. 雙相(xiang)不銹鋼的焊接特點
焊接(jie)過程(cheng)是一個快(kuai)速加(jia)熱與快(kuai)速冷卻(que)的(de)(de)熱循環(huan)過程(cheng)。在(zai)加(jia)熱過程(cheng)中，當(dang)熱影響(xiang)區(qu)的(de)(de)溫(wen)度(du)超過雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)固溶處理(li)溫(wen)度(du)，在(zai)1150~1400℃的(de)(de)高溫(wen)狀(zhuang)態下，晶粒將發生長大，而且發生γ→δ相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)，γ相(xiang)(xiang)(xiang)明顯減少，δ相(xiang)(xiang)(xiang)增多。一些鋼(gang)的(de)(de)高溫(wen)近縫(feng)區(qu)會(hui)出現晶粒較(jiao)粗(cu)大的(de)(de)δ鐵素體(ti)組織(zhi)。如果焊后的(de)(de)冷卻(que)速度(du)較(jiao)快(kuai)，將抑制δ→γ的(de)(de)二(er)(er)(er)次相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)，使(shi)熱影響(xiang)區(qu)的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例失(shi)調，當(dang)δ鐵素體(ti)大于70%時，二(er)(er)(er)次轉變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)γ奧(ao)氏體(ti)也(ye)變(bian)(bian)(bian)成針狀(zhuang)和(he)羽(yu)毛狀(zhuang)，具(ju)有魏氏組織(zhi)特(te)征，導致力學(xue)性能和(he)耐腐(fu)蝕(shi)性能惡化。當(dang)焊后冷卻(que)速度(du)較(jiao)慢時，則δ→γ的(de)(de)二(er)(er)(er)次相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)比(bi)較(jiao)充分，室溫(wen)下為(wei)相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例較(jiao)為(wei)合(he)適的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)組織(zhi)。因此，為(wei)防止熱影響(xiang)區(qu)的(de)(de)快(kuai)速冷卻(que)，使(shi)δ→γ二(er)(er)(er)次相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)較(jiao)為(wei)充分，保證(zheng)較(jiao)合(he)理(li)的(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例，足夠(gou)的(de)(de)焊接(jie)熱輸入是必要的(de)(de)。隨著(zhu)母材厚度(du)的(de)(de)增加(jia)，焊接(jie)熱輸入應適當(dang)提高。
對于雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)，仍以(yi)單相(xiang)δ鐵素(su)體凝固(gu)結晶，并(bing)隨溫度的(de)(de)降(jiang)低發生(sheng)δ→γ組織轉變(bian)。但由于其熔化-凝固(gu)-冷卻相(xiang)變(bian)是(shi)一個速度較快(kuai)的(de)(de)不(bu)平衡過(guo)(guo)程，因(yin)此，焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)冷卻過(guo)(guo)程中(zhong)的(de)(de)δ→γ組織轉變(bian)必然(ran)是(shi)不(bu)平衡的(de)(de)。當焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)化學成分與母材成分相(xiang)同，或(huo)者母材自熔時(shi)，焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)中(zhong)的(de)(de)δ相(xiang)將偏(pian)(pian)高，而γ相(xiang)偏(pian)(pian)低。為了(le)保證(zheng)焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)中(zhong)有足夠的(de)(de)γ相(xiang)，應提(ti)高焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)化學成分的(de)(de)Ni當量，通常(chang)的(de)(de)方(fang)法是(shi)提(ti)高奧(ao)氏體化元素(su)（Ni、N）的(de)(de)含(han)量，因(yin)此就出現了(le)焊(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)(shu)的(de)(de)超合金化的(de)(de)特點。
雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)具有良(liang)好(hao)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)性，盡管其凝固結晶為(wei)單相(xiang)鐵(tie)素體，但(dan)在一般(ban)的(de)(de)拘束(shu)條(tiao)件(jian)下，焊(han)(han)縫金(jin)屬的(de)(de)熱裂(lie)紋(wen)敏感性很(hen)小，當雙相(xiang)組織的(de)(de)比例適(shi)當時，其冷裂(lie)紋(wen)敏感性也較低。但(dan)應注意(yi)，雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)中畢竟具有較高的(de)(de)鐵(tie)素體，當拘束(shu)度較大及焊(han)(han)縫金(jin)屬含氫(qing)量較高時，還存(cun)在焊(han)(han)接(jie)(jie)氫(qing)致裂(lie)紋(wen)的(de)(de)危險。因此，在焊(han)(han)接(jie)(jie)材料選擇(ze)與焊(han)(han)接(jie)(jie)過程中應控制(zhi)氫(qing)的(de)(de)來源。
另(ling)請注(zhu)意：雙相鋼與雙相不(bu)銹鋼定(ding)義不(bu)同，雙相鋼是指由(you)低碳鋼或低合(he)金高強度鋼經臨界處理(li)或控制軋制而得到(dao)的主要由(you)鐵素體和馬氏體所組(zu)成的鋼。
4. 焊接工藝方法與焊接材料(liao)
a. 焊接工(gong)藝方法
到目前為止，焊(han)條電弧(hu)(hu)焊(han)、鎢(wu)極(ji)氬(ya)弧(hu)(hu)焊(han)、熔化極(ji)氣體(ti)保護焊(han)（采(cai)用實心焊(han)絲或(huo)藥芯焊(han)絲）、甚至埋弧(hu)(hu)焊(han)都可用于(yu)鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙(shuang)相不銹鋼的焊(han)接(jie)。
b. 焊接(jie)工藝方法選(xuan)擇(ze)及坡(po)口形式(shi)與尺(chi)寸
根據管、板厚度及(ji)相應(ying)的焊接工藝方法選擇及(ji)坡口(kou)尺寸。
c. 雙相(xiang)不銹鋼鋼焊接指南
我公(gong)司在M021項(xiang)目上用的(de)雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼為(wei)ASTM A790 S32750和S32760，且此二者皆為(wei)超級雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼，所(suo)選(xuan)焊接(jie)方(fang)法為(wei)GTAW，所(suo)選(xuan)焊絲(si)為(wei)SANDVIK 25.10.4.L。焊接(jie)時的(de)注意與焊接(jie)超級奧氏體(ti)類(lei)似(si)，但層間溫(wen)度可控(kong)制為(wei)150攝氏度以下。
d. 不銹鋼焊接材料(liao)品(pin)牌
到目(mu)前為止，焊(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)、鎢(wu)極氬弧(hu)焊(han)、已經在(zai)我公(gong)司(si)進(jin)行(xing)使用(yong)，現在(zai)正(zheng)在(zai)使用(yong)的(de)焊(han)材如下表：
