浙江至德鋼業有限公司對雙(shuang)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(xiang)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)(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)相比例與焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)有(you)密切(qie)關系，采用高(gao)(gao)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊(han)接(jie)(jie)(jie)時(shi)，熱(re)(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)在(zai)高(gao)(gao)溫停留的(de)(de)時(shi)間較長，有(you)利(li)于F→A轉(zhuan)變，從而對保證(zheng)熱(re)(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)相比例有(you)利(li)，當焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)需要二道(dao)以上(shang)的(de)(de)多道(dao)多層(ceng)焊(han)時(shi)，焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)經(jing)過(guo)二次以上(shang)的(de)(de)循環，從而增(zeng)加了高(gao)(gao)溫1000℃以上(shang)停留時(shi)間，更有(you)利(li)于F→A的(de)(de)進一步轉(zhuan)變，熱(re)(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)性能(neng)(neng)更加理(li)想(xiang)。采用低熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊(han)厚截(jie)面的(de)(de)工(gong)件時(shi)，熱(re)(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)可能(neng)(neng)得到(dao)過(guo)量的(de)(de)鐵素(su)體。因此(ci)控(kong)制(zhi)焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)，是(shi)保證(zheng)焊(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭(tou)性能(neng)(neng)的(de)(de)最重(zhong)要的(de)(de)措施(shi)，所(suo)以從改(gai)善熱(re)(re)(re)(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)性能(neng)(neng)來(lai)看也要嚴格控(kong)制(zhi)焊(han)接(jie)(jie)(jie)規(gui)范。
2. 析出(chu)相
雙相(xiang)不銹(xiu)鋼在(zai)溫度(du)(du)低于(yu)1000~280℃的(de)(de)(de)范圍(wei)內、不會發(fa)生(sheng)F→A的(de)(de)(de)轉變(bian)，但(dan)有(you)可(ke)能(neng)析出(chu)有(you)害的(de)(de)(de)金屬間(jian)化合物、碳化物、氮化物等。圖(tu)(tu)2-16是22.5.3雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)等溫轉變(bian)（TTT)圖(tu)(tu)，表明在(zai)HAZ溫度(du)(du)降到1000℃以下有(you)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)析出(chu)相(xiang)情況。圖(tu)(tu)2-17是超級雙相(xiang)鋼連續冷卻時的(de)(de)(de)冷卻速度(du)(du)和析出(chu)相(xiang)的(de)(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。
多道焊(han)接(jie)時(shi)，HAZ多次經受熱循環的(de)影響，其受熱時(shi)間(jian)是累計的(de)，所以(yi)有(you)害的(de)金屬(shu)間(jian)化合物（σ、X)氮化物的(de)析出更加容(rong)易。
在500~280℃的(de)溫(wen)度范圍內會引起(qi)α'相形(xing)成的(de)有(you)序化轉變過程(cheng)，但需要較長(chang)的(de)保溫(wen)時(shi)(shi)間。在475℃時(shi)(shi)轉變過程(cheng)時(shi)(shi)間最短，在280℃溫(wen)度條(tiao)件下雙相和超級雙相不(bu)銹鋼(gang)焊縫金(jin)屬(shu)長(chang)時(shi)(shi)間（超過10000 h)保溫(wen)，表現出嚴重脆化現象。說明雙相鋼(gang)焊件的(de)使用溫(wen)度不(bu)應超過280℃。
綜上(shang)所述(shu)，雙相不銹鋼的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)比較復雜。無論是(shi)對于焊(han)(han)縫(feng)還是(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)影響(xiang)區，都希望(wang)焊(han)(han)后(hou)在(zai)高(gao)溫區的(de)冷卻(que)速度(du)不要(yao)過快，以便于鐵素體(ti)(ti)向奧(ao)氏體(ti)(ti)轉變（最(zui)(zui)好形(xing)成30%以上(shang)的(de)奧(ao)氏體(ti)(ti)）。而同時又希望(wang)焊(han)(han)后(hou)在(zai)低溫（1000℃以下(xia)）階段冷卻(que)速度(du)要(yao)盡可能快，防(fang)止有害(hai)的(de)金屬間化(hua)合物的(de)析出。為此通常是(shi)在(zai)遵照表2-16推薦的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)輸人基礎(chu)上(shang)，根(gen)據具體(ti)(ti)的(de)結構、鋼材的(de)厚度(du)、接(jie)(jie)頭形(xing)式、焊(han)(han)接(jie)(jie)工藝(yi)制(zhi)定(ding)焊(han)(han)接(jie)(jie)規范，通過工藝(yi)試(shi)驗或(huo)工藝(yi)評(ping)定(ding)，最(zui)(zui)終(zhong)選擇合適的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)參(can)數。
