浙江至德鋼業有限公司對雙相(xiang)不銹鋼焊接(jie)熱影響區（HAZ)的相轉變及析出相分析結果如下：
1. 熱(re)影(ying)響(xiang)區相(xiang)變特點
雙相及超級雙相(xiang)不銹鋼(gang)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)影(ying)響(xiang)區的(de)(de)相比(bi)例與(yu)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)有密切關系(xi)，采(cai)用高(gao)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)(shi)(shi)，熱(re)影(ying)響(xiang)區在高(gao)溫停留(liu)(liu)的(de)(de)時(shi)(shi)(shi)間較(jiao)長，有利于F→A轉(zhuan)變，從(cong)(cong)而(er)對保(bao)證熱(re)影(ying)響(xiang)區的(de)(de)相比(bi)例有利，當焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭需(xu)要二道以(yi)上(shang)的(de)(de)多道多層焊(han)(han)時(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)影(ying)響(xiang)區經過二次以(yi)上(shang)的(de)(de)循環，從(cong)(cong)而(er)增(zeng)加了(le)高(gao)溫1000℃以(yi)上(shang)停留(liu)(liu)時(shi)(shi)(shi)間，更有利于F→A的(de)(de)進一(yi)步轉(zhuan)變，熱(re)影(ying)響(xiang)區的(de)(de)性能(neng)更加理想。采(cai)用低(di)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊(han)(han)厚截面的(de)(de)工(gong)件時(shi)(shi)(shi)，熱(re)影(ying)響(xiang)區可能(neng)得到過量的(de)(de)鐵素(su)體。因此控制焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)，是(shi)保(bao)證焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭性能(neng)的(de)(de)最重(zhong)要的(de)(de)措施，所(suo)以(yi)從(cong)(cong)改善熱(re)影(ying)響(xiang)區性能(neng)來看也要嚴格控制焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)規范。
2. 析出相
雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)在溫度低于1000~280℃的(de)(de)范圍(wei)內、不會發生(sheng)F→A的(de)(de)轉(zhuan)變(bian)，但有可能析(xi)出(chu)有害的(de)(de)金屬間化合物(wu)、碳化物(wu)、氮化物(wu)等(deng)。圖2-16是22.5.3雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)等(deng)溫轉(zhuan)變(bian)（TTT)圖，表明在HAZ溫度降到1000℃以下有可能發生(sheng)的(de)(de)析(xi)出(chu)相(xiang)情況。圖2-17是超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)鋼(gang)(gang)連續冷卻時的(de)(de)冷卻速度和析(xi)出(chu)相(xiang)的(de)(de)關系。
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，HAZ多次經受熱(re)循環的(de)影(ying)響，其受熱(re)時間是累(lei)計的(de)，所(suo)以有害的(de)金屬間化(hua)合(he)物（σ、X)氮化(hua)物的(de)析出(chu)更加容易。
在500~280℃的(de)溫度(du)范(fan)圍內會引起α'相(xiang)形成的(de)有序(xu)化(hua)(hua)轉(zhuan)(zhuan)變過程，但需要較長(chang)的(de)保溫時(shi)間。在475℃時(shi)轉(zhuan)(zhuan)變過程時(shi)間最短，在280℃溫度(du)條件下(xia)雙相(xiang)和超(chao)(chao)級雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼焊縫金(jin)屬長(chang)時(shi)間（超(chao)(chao)過10000 h)保溫，表現出嚴重脆化(hua)(hua)現象。說明雙相(xiang)鋼焊件的(de)使用溫度(du)不(bu)應(ying)超(chao)(chao)過280℃。
綜上所(suo)述，雙相不銹鋼的(de)焊(han)接(jie)比(bi)較復雜(za)。無論是對于焊(han)縫(feng)還(huan)是焊(han)接(jie)熱(re)影響區(qu)(qu)，都希望(wang)焊(han)后在(zai)高溫區(qu)(qu)的(de)冷卻(que)速度不要過快(kuai)(kuai)，以便于鐵素體(ti)(ti)向(xiang)奧氏(shi)體(ti)(ti)轉變(bian)（最好形成(cheng)30%以上的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)）。而同時又(you)希望(wang)焊(han)后在(zai)低溫（1000℃以下）階(jie)段冷卻(que)速度要盡可能快(kuai)(kuai)，防止(zhi)有害的(de)金(jin)屬(shu)間化合(he)(he)物的(de)析(xi)出。為此(ci)通常是在(zai)遵照表2-16推薦的(de)焊(han)接(jie)熱(re)輸人基礎上，根(gen)據具體(ti)(ti)的(de)結構、鋼材(cai)的(de)厚(hou)度、接(jie)頭形式、焊(han)接(jie)工藝(yi)(yi)制定(ding)焊(han)接(jie)規范，通過工藝(yi)(yi)試驗或(huo)工藝(yi)(yi)評定(ding)，最終選擇合(he)(he)適的(de)焊(han)接(jie)參數。
