浙江至德鋼業有限公司對雙相不銹鋼焊接熱影響區（HAZ)的相轉變及析出相分析結果如下：
1. 熱影響區相變特點(dian)
雙相及超級雙相不銹(xiu)鋼在供貨狀態（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)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)相比例與焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸入有密切(qie)關系，采用高熱(re)(re)(re)輸入焊(han)接(jie)(jie)時，熱(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)在高溫停留的(de)時間較長(chang)，有利于F→A轉變(bian)，從而(er)對保證熱(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)相比例有利，當(dang)焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)需要二(er)道以(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)的(de)多道多層焊(han)時，焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)經過(guo)二(er)次以(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)的(de)循環，從而(er)增加了高溫1000℃以(yi)(yi)上(shang)(shang)(shang)停留時間，更(geng)有利于F→A的(de)進一步轉變(bian)，熱(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)性(xing)(xing)能更(geng)加理想。采用低熱(re)(re)(re)輸入焊(han)厚(hou)截面的(de)工件時，熱(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)可(ke)能得到過(guo)量的(de)鐵素體。因(yin)此控制焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸入，是(shi)保證焊(han)接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭(tou)性(xing)(xing)能的(de)最重要的(de)措施，所以(yi)(yi)從改(gai)善熱(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)性(xing)(xing)能來看也要嚴(yan)格(ge)控制焊(han)接(jie)(jie)規范。
2. 析出(chu)相
雙相不銹(xiu)鋼(gang)在溫(wen)度(du)低于1000~280℃的(de)范圍內(nei)、不會發(fa)生(sheng)F→A的(de)轉變(bian)，但有可能析(xi)出(chu)有害的(de)金屬間化(hua)合物(wu)、碳化(hua)物(wu)、氮化(hua)物(wu)等。圖2-16是(shi)22.5.3雙相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)等溫(wen)轉變(bian)（TTT)圖，表明在HAZ溫(wen)度(du)降(jiang)到1000℃以(yi)下有可能發(fa)生(sheng)的(de)析(xi)出(chu)相情(qing)況。圖2-17是(shi)超級雙相鋼(gang)連續(xu)冷(leng)卻時的(de)冷(leng)卻速度(du)和析(xi)出(chu)相的(de)關(guan)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。
多道焊接時(shi)(shi)，HAZ多次經(jing)受熱(re)循環的影響，其受熱(re)時(shi)(shi)間是累計的，所以有害的金屬間化合物（σ、X)氮化物的析出更加容易。
在(zai)500~280℃的溫(wen)度范圍內(nei)會引起α'相(xiang)形(xing)成的有序化轉變過(guo)程(cheng)，但需要較長的保溫(wen)時(shi)(shi)間。在(zai)475℃時(shi)(shi)轉變過(guo)程(cheng)時(shi)(shi)間最短，在(zai)280℃溫(wen)度條件下雙相(xiang)和超級雙相(xiang)不銹(xiu)鋼焊縫金屬長時(shi)(shi)間（超過(guo)10000 h)保溫(wen)，表現出嚴重(zhong)脆化現象。說明雙相(xiang)鋼焊件的使(shi)用溫(wen)度不應(ying)超過(guo)280℃。
綜上(shang)所(suo)述，雙相不銹(xiu)鋼的焊接(jie)(jie)(jie)比較復(fu)雜。無論是(shi)對(dui)于(yu)焊縫(feng)還(huan)是(shi)焊接(jie)(jie)(jie)熱影響區，都(dou)希望(wang)焊后(hou)在高(gao)溫區的冷卻(que)速度(du)不要過快(kuai)，以(yi)便于(yu)鐵素體(ti)向奧(ao)氏體(ti)轉變（最好形成30%以(yi)上(shang)的奧(ao)氏體(ti)）。而同時又希望(wang)焊后(hou)在低(di)溫（1000℃以(yi)下(xia)）階(jie)段冷卻(que)速度(du)要盡可能快(kuai)，防止(zhi)有害的金屬間化合(he)物的析(xi)出。為此通常是(shi)在遵照表2-16推薦的焊接(jie)(jie)(jie)熱輸人(ren)基(ji)礎上(shang)，根據具(ju)體(ti)的結(jie)構(gou)、鋼材的厚度(du)、接(jie)(jie)(jie)頭形式、焊接(jie)(jie)(jie)工(gong)藝制(zhi)定(ding)(ding)焊接(jie)(jie)(jie)規范(fan)，通過工(gong)藝試驗或工(gong)藝評(ping)定(ding)(ding)，最終選擇合(he)適的焊接(jie)(jie)(jie)參數。
