浙江至德鋼業有限公司對雙相不銹鋼焊(han)接熱影響區（HAZ)的相轉變及析出相分析結果如下：
1. 熱(re)影響區相變特點
雙相及超級雙相不銹鋼在供貨狀態（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)影響(xiang)區(qu)的(de)(de)相比例(li)與焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)有密切關系，采用高(gao)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時，熱(re)(re)(re)影響(xiang)區(qu)在(zai)高(gao)溫(wen)(wen)停留的(de)(de)時間(jian)較長，有利于F→A轉(zhuan)變，從而對保(bao)(bao)證(zheng)熱(re)(re)(re)影響(xiang)區(qu)的(de)(de)相比例(li)有利，當焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)需要(yao)二道(dao)以(yi)上(shang)的(de)(de)多道(dao)多層焊(han)(han)時，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)(re)影響(xiang)區(qu)經過二次(ci)以(yi)上(shang)的(de)(de)循環，從而增加了高(gao)溫(wen)(wen)1000℃以(yi)上(shang)停留時間(jian)，更(geng)有利于F→A的(de)(de)進一步轉(zhuan)變，熱(re)(re)(re)影響(xiang)區(qu)的(de)(de)性能(neng)(neng)更(geng)加理想。采用低熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)焊(han)(han)厚截面的(de)(de)工件時，熱(re)(re)(re)影響(xiang)區(qu)可能(neng)(neng)得到(dao)過量的(de)(de)鐵素體。因此(ci)控制(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)，是保(bao)(bao)證(zheng)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭(tou)性能(neng)(neng)的(de)(de)最重要(yao)的(de)(de)措施，所以(yi)從改善熱(re)(re)(re)影響(xiang)區(qu)性能(neng)(neng)來看也要(yao)嚴格控制(zhi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)規范(fan)。
2. 析出相(xiang)
雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)在溫度(du)低于(yu)1000~280℃的范圍(wei)內、不會發生F→A的轉(zhuan)變，但有(you)(you)可能析出(chu)有(you)(you)害的金屬間化合(he)物(wu)、碳化物(wu)、氮化物(wu)等(deng)。圖2-16是(shi)22.5.3雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的等(deng)溫轉(zhuan)變（TTT)圖，表明(ming)在HAZ溫度(du)降到1000℃以下(xia)有(you)(you)可能發生的析出(chu)相(xiang)(xiang)情況。圖2-17是(shi)超級雙(shuang)相(xiang)(xiang)鋼(gang)(gang)連(lian)續(xu)冷卻時(shi)的冷卻速度(du)和析出(chu)相(xiang)(xiang)的關系(xi)。
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)，HAZ多次經受熱循環的(de)影響，其受熱時(shi)間(jian)是(shi)累計的(de)，所以有害的(de)金屬間(jian)化(hua)合(he)物（σ、X)氮化(hua)物的(de)析出更加(jia)容易。
在(zai)500~280℃的(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范(fan)圍(wei)內(nei)會引起(qi)α'相(xiang)形成的(de)有序化(hua)(hua)轉(zhuan)(zhuan)變(bian)過(guo)(guo)(guo)程，但需要(yao)較(jiao)長的(de)保溫(wen)(wen)(wen)時間(jian)(jian)。在(zai)475℃時轉(zhuan)(zhuan)變(bian)過(guo)(guo)(guo)程時間(jian)(jian)最短，在(zai)280℃溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)條件下(xia)雙(shuang)相(xiang)和超級雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼焊縫金屬長時間(jian)(jian)（超過(guo)(guo)(guo)10000 h)保溫(wen)(wen)(wen)，表現出嚴重脆化(hua)(hua)現象(xiang)。說明雙(shuang)相(xiang)鋼焊件的(de)使用溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)不(bu)應(ying)超過(guo)(guo)(guo)280℃。
綜上所(suo)述，雙(shuang)相不銹鋼(gang)的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)比較復雜。無論(lun)是(shi)對于焊(han)(han)縫還是(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)影響區(qu)，都(dou)希望焊(han)(han)后(hou)在(zai)高溫(wen)(wen)區(qu)的冷卻速度不要過快，以(yi)便(bian)于鐵素體(ti)向奧(ao)(ao)氏體(ti)轉變（最(zui)好形成30%以(yi)上的奧(ao)(ao)氏體(ti)）。而同(tong)時(shi)又希望焊(han)(han)后(hou)在(zai)低溫(wen)(wen)（1000℃以(yi)下）階段冷卻速度要盡可能(neng)快，防止有害的金屬間化合(he)物的析出。為此(ci)通(tong)(tong)常是(shi)在(zai)遵照表2-16推薦的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)輸人基礎(chu)上，根據具體(ti)的結構、鋼(gang)材(cai)的厚度、接(jie)(jie)(jie)(jie)頭形式、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)工藝制定(ding)(ding)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)規范，通(tong)(tong)過工藝試驗或工藝評(ping)定(ding)(ding)，最(zui)終選擇合(he)適的焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)參(can)數。
