浙江至德鋼業有限公司對雙相(xiang)不銹(xiu)鋼焊接熱影響區（HAZ)的相轉變及析出相分析結果如下：

1. 熱影響區相變特點

  雙相及超級雙相不(bu)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)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)相比例與焊(han)(han)接熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)有密切關系，采(cai)用(yong)高(gao)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊(han)(han)接時(shi)(shi)，熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)(qu)在高(gao)溫停留的(de)(de)時(shi)(shi)間較長，有利(li)于F→A轉變(bian)，從(cong)而對保(bao)(bao)證(zheng)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)相比例有利(li)，當焊(han)(han)接接頭需要二(er)(er)道(dao)以(yi)上(shang)的(de)(de)多道(dao)多層焊(han)(han)時(shi)(shi)，焊(han)(han)接熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)(qu)經過二(er)(er)次以(yi)上(shang)的(de)(de)循(xun)環，從(cong)而增加(jia)了高(gao)溫1000℃以(yi)上(shang)停留時(shi)(shi)間，更有利(li)于F→A的(de)(de)進(jin)一步轉變(bian)，熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)(qu)的(de)(de)性(xing)能更加(jia)理想(xiang)。采(cai)用(yong)低熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊(han)(han)厚截(jie)面的(de)(de)工(gong)件時(shi)(shi)，熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)(qu)可能得到過量的(de)(de)鐵素(su)體。因(yin)此控制焊(han)(han)接熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)，是保(bao)(bao)證(zheng)焊(han)(han)接接頭性(xing)能的(de)(de)最重(zhong)要的(de)(de)措施，所(suo)以(yi)從(cong)改善(shan)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)(qu)(qu)性(xing)能來(lai)看(kan)也要嚴格控制焊(han)(han)接規范。

2. 析(xi)出相

  雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼在溫度(du)低于1000~280℃的(de)范圍內、不(bu)會發生(sheng)F→A的(de)轉變，但有可能(neng)析(xi)出(chu)有害(hai)的(de)金屬間化合物、碳化物、氮化物等。圖2-16是(shi)22.5.3雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)等溫轉變（TTT)圖，表(biao)明在HAZ溫度(du)降到1000℃以下(xia)有可能(neng)發生(sheng)的(de)析(xi)出(chu)相(xiang)情(qing)況(kuang)。圖2-17是(shi)超(chao)級雙(shuang)相(xiang)鋼連續冷卻(que)時的(de)冷卻(que)速度(du)和析(xi)出(chu)相(xiang)的(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。

  多道焊接時，HAZ多次經受(shou)熱循環的(de)影響，其受(shou)熱時間是累計的(de)，所以有害的(de)金屬間化(hua)合(he)物(wu)（σ、X)氮化(hua)物(wu)的(de)析(xi)出更(geng)加(jia)容易。

  在(zai)500~280℃的溫(wen)度范圍內會引起α'相(xiang)(xiang)形成(cheng)的有序化(hua)轉變(bian)過(guo)(guo)程，但需要較長的保溫(wen)時(shi)(shi)間(jian)。在(zai)475℃時(shi)(shi)轉變(bian)過(guo)(guo)程時(shi)(shi)間(jian)最短，在(zai)280℃溫(wen)度條件下雙相(xiang)(xiang)和超(chao)級雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼焊縫金屬長時(shi)(shi)間(jian)（超(chao)過(guo)(guo)10000 h)保溫(wen)，表(biao)現(xian)出嚴重(zhong)脆化(hua)現(xian)象。說明雙相(xiang)(xiang)鋼焊件的使用溫(wen)度不(bu)應超(chao)過(guo)(guo)280℃。

  綜上(shang)所述，雙相不(bu)銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)接比(bi)較復雜。無論(lun)是對于(yu)焊(han)(han)縫還(huan)是焊(han)(han)接熱(re)影響區，都希望焊(han)(han)后(hou)在(zai)高溫(wen)區的(de)(de)冷卻(que)速(su)度不(bu)要過快(kuai)，以便于(yu)鐵素體(ti)向(xiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)轉變（最(zui)(zui)好形成30%以上(shang)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)）。而同時又希望焊(han)(han)后(hou)在(zai)低(di)溫(wen)（1000℃以下）階段冷卻(que)速(su)度要盡可能快(kuai)，防止有害(hai)的(de)(de)金屬間化合(he)物的(de)(de)析(xi)出。為此(ci)通(tong)常是在(zai)遵照表2-16推薦的(de)(de)焊(han)(han)接熱(re)輸人基礎上(shang)，根據具體(ti)的(de)(de)結構、鋼材(cai)的(de)(de)厚度、接頭形式、焊(han)(han)接工藝(yi)制定焊(han)(han)接規范，通(tong)過工藝(yi)試驗或工藝(yi)評定，最(zui)(zui)終(zhong)選擇(ze)合(he)適的(de)(de)焊(han)(han)接參數。