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(bian)特點
雙相及超(chao)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)影(ying)(ying)響(xiang)區的(de)(de)相(xiang)比例(li)與焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)輸入(ru)有(you)(you)密切關系，采用高熱(re)(re)輸入(ru)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)時(shi)，熱(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區在(zai)高溫(wen)停留(liu)的(de)(de)時(shi)間(jian)較(jiao)長，有(you)(you)利(li)于F→A轉變(bian)，從而對(dui)保證熱(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區的(de)(de)相(xiang)比例(li)有(you)(you)利(li)，當焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭需要二道以(yi)上的(de)(de)多道多層焊(han)(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區經過(guo)(guo)二次以(yi)上的(de)(de)循環，從而增加了高溫(wen)1000℃以(yi)上停留(liu)時(shi)間(jian)，更有(you)(you)利(li)于F→A的(de)(de)進一步(bu)轉變(bian)，熱(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區的(de)(de)性(xing)能(neng)更加理想(xiang)。采用低熱(re)(re)輸入(ru)焊(han)(han)(han)厚(hou)截面的(de)(de)工(gong)件時(shi)，熱(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區可能(neng)得到過(guo)(guo)量的(de)(de)鐵素(su)體。因此控制焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)輸入(ru)，是(shi)保證焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)(jie)頭性(xing)能(neng)的(de)(de)最重要的(de)(de)措施，所以(yi)從改善熱(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)區性(xing)能(neng)來看(kan)也要嚴(yan)格(ge)控制焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)(jie)規范。
2. 析出(chu)相
雙相不銹鋼(gang)在(zai)(zai)溫(wen)度低于1000~280℃的(de)(de)范圍內、不會(hui)發生F→A的(de)(de)轉(zhuan)(zhuan)變，但有(you)可能析出有(you)害的(de)(de)金屬(shu)間化合(he)物(wu)、碳化物(wu)、氮化物(wu)等。圖2-16是22.5.3雙相不銹鋼(gang)的(de)(de)等溫(wen)轉(zhuan)(zhuan)變（TTT)圖，表(biao)明在(zai)(zai)HAZ溫(wen)度降到1000℃以下(xia)有(you)可能發生的(de)(de)析出相情(qing)況。圖2-17是超(chao)級雙相鋼(gang)連(lian)續冷卻(que)時的(de)(de)冷卻(que)速度和析出相的(de)(de)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(duo)道焊接時(shi)，HAZ多(duo)次經受熱循環的(de)影響，其受熱時(shi)間是(shi)累計的(de)，所以(yi)有害的(de)金屬間化(hua)合物（σ、X)氮(dan)化(hua)物的(de)析出更加容易。
在(zai)500~280℃的溫(wen)(wen)度范圍內會引起α'相(xiang)形成的有序(xu)化(hua)轉變(bian)過(guo)程，但需要較長的保溫(wen)(wen)時(shi)間。在(zai)475℃時(shi)轉變(bian)過(guo)程時(shi)間最(zui)短(duan)，在(zai)280℃溫(wen)(wen)度條件下雙相(xiang)和(he)超級(ji)雙相(xiang)不銹鋼焊(han)縫(feng)金屬長時(shi)間（超過(guo)10000 h)保溫(wen)(wen)，表現(xian)出嚴重脆(cui)化(hua)現(xian)象。說明雙相(xiang)鋼焊(han)件的使用溫(wen)(wen)度不應超過(guo)280℃。
綜上所(suo)述，雙相不銹鋼的焊(han)(han)接(jie)比較復雜。無(wu)論是對于焊(han)(han)縫(feng)還是焊(han)(han)接(jie)熱影響區(qu)(qu)，都希望焊(han)(han)后在高溫區(qu)(qu)的冷卻速度(du)不要過快(kuai)，以便于鐵素(su)體(ti)向奧氏體(ti)轉變(bian)（最(zui)好形(xing)成30%以上的奧氏體(ti)）。而同(tong)時又(you)希望焊(han)(han)后在低溫（1000℃以下）階段冷卻速度(du)要盡可能(neng)快(kuai)，防(fang)止有害(hai)的金(jin)屬間化(hua)合(he)物的析出。為此通(tong)(tong)常是在遵照(zhao)表2-16推薦的焊(han)(han)接(jie)熱輸人(ren)基礎(chu)上，根(gen)據(ju)具體(ti)的結構、鋼材的厚度(du)、接(jie)頭形(xing)式、焊(han)(han)接(jie)工(gong)藝制定焊(han)(han)接(jie)規范(fan)，通(tong)(tong)過工(gong)藝試(shi)驗(yan)或工(gong)藝評定，最(zui)終選擇合(he)適的焊(han)(han)接(jie)參數。
