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(te)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)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)相比例與焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)有密切關系(xi)，采用(yong)高(gao)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)(shi)，熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)在高(gao)溫停留(liu)的(de)時(shi)(shi)(shi)間較(jiao)長(chang)，有利于F→A轉變(bian)，從而對保證(zheng)熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)相比例有利，當焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭需要(yao)(yao)(yao)二道以(yi)上的(de)多道多層焊(han)(han)(han)(han)時(shi)(shi)(shi)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)經過二次以(yi)上的(de)循(xun)環，從而增加(jia)了高(gao)溫1000℃以(yi)上停留(liu)時(shi)(shi)(shi)間，更有利于F→A的(de)進一步轉變(bian)，熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)性(xing)能(neng)更加(jia)理想。采用(yong)低熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)焊(han)(han)(han)(han)厚截面的(de)工件(jian)時(shi)(shi)(shi)，熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)可能(neng)得到過量的(de)鐵素體。因此控制焊(han)(han)(han)(han)接(jie)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)，是(shi)保證(zheng)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭性(xing)能(neng)的(de)最重要(yao)(yao)(yao)的(de)措(cuo)施，所以(yi)從改善熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)性(xing)能(neng)來看也要(yao)(yao)(yao)嚴(yan)格(ge)控制焊(han)(han)(han)(han)接(jie)規范。
2. 析出(chu)相
雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)溫(wen)度(du)低于(yu)1000~280℃的(de)范(fan)圍(wei)內(nei)、不(bu)(bu)會發生F→A的(de)轉變，但有(you)(you)可能(neng)析(xi)出(chu)有(you)(you)害的(de)金(jin)屬間化(hua)合物(wu)(wu)(wu)、碳(tan)化(hua)物(wu)(wu)(wu)、氮化(hua)物(wu)(wu)(wu)等。圖2-16是(shi)22.5.3雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)等溫(wen)轉變（TTT)圖，表明在(zai)HAZ溫(wen)度(du)降(jiang)到1000℃以(yi)下有(you)(you)可能(neng)發生的(de)析(xi)出(chu)相(xiang)情況。圖2-17是(shi)超(chao)級雙相(xiang)鋼(gang)(gang)連續冷卻時(shi)的(de)冷卻速度(du)和析(xi)出(chu)相(xiang)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(han)接(jie)時，HAZ多次(ci)經受熱(re)循環的(de)影響，其受熱(re)時間是累計的(de)，所以有害的(de)金屬間化(hua)合物(wu)（σ、X)氮(dan)化(hua)物(wu)的(de)析出更加(jia)容易。
在(zai)500~280℃的溫度(du)范圍內會(hui)引起α'相(xiang)形成的有序(xu)化轉變(bian)過(guo)程，但需要較長的保溫時間。在(zai)475℃時轉變(bian)過(guo)程時間最短，在(zai)280℃溫度(du)條件下雙(shuang)相(xiang)和超(chao)級雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼焊縫金屬長時間（超(chao)過(guo)10000 h)保溫，表現出(chu)嚴重脆化現象(xiang)。說明雙(shuang)相(xiang)鋼焊件的使用溫度(du)不(bu)應(ying)超(chao)過(guo)280℃。
綜上(shang)所述(shu)，雙(shuang)相不銹(xiu)鋼的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)比較復雜(za)。無論是(shi)(shi)對于焊(han)(han)縫還是(shi)(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)影響區，都(dou)希望焊(han)(han)后在(zai)(zai)高溫區的(de)冷(leng)(leng)卻速度(du)不要過(guo)快，以(yi)便于鐵素體(ti)(ti)向奧氏(shi)體(ti)(ti)轉變（最好形(xing)成(cheng)30%以(yi)上(shang)的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)）。而同時又希望焊(han)(han)后在(zai)(zai)低溫（1000℃以(yi)下）階段冷(leng)(leng)卻速度(du)要盡(jin)可能快，防止有害(hai)的(de)金(jin)屬間化合物的(de)析(xi)出(chu)。為此通(tong)常(chang)是(shi)(shi)在(zai)(zai)遵照表2-16推薦的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)輸人基礎上(shang)，根據具(ju)體(ti)(ti)的(de)結構、鋼材(cai)的(de)厚度(du)、接(jie)(jie)(jie)頭(tou)形(xing)式、焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)工藝制定(ding)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)規范，通(tong)過(guo)工藝試(shi)驗或(huo)工藝評定(ding)，最終選(xuan)擇合適(shi)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)參數。
