浙江至德鋼業有限公司對雙相(xiang)不銹鋼焊(han)接(jie)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(xiang)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)影響區(qu)(qu)的(de)相比例(li)與焊(han)接(jie)熱(re)(re)輸入(ru)有(you)密切(qie)關系，采用(yong)高熱(re)(re)輸入(ru)焊(han)接(jie)時(shi)，熱(re)(re)影響區(qu)(qu)在高溫停留的(de)時(shi)間(jian)較(jiao)長，有(you)利于F→A轉變，從而對保證(zheng)熱(re)(re)影響區(qu)(qu)的(de)相比例(li)有(you)利，當焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)需要(yao)二道以上的(de)多道多層焊(han)時(shi)，焊(han)接(jie)熱(re)(re)影響區(qu)(qu)經過二次以上的(de)循環，從而增加了(le)高溫1000℃以上停留時(shi)間(jian)，更有(you)利于F→A的(de)進一步(bu)轉變，熱(re)(re)影響區(qu)(qu)的(de)性能(neng)更加理(li)想。采用(yong)低熱(re)(re)輸入(ru)焊(han)厚截面的(de)工件時(shi)，熱(re)(re)影響區(qu)(qu)可能(neng)得(de)到(dao)過量(liang)的(de)鐵素體。因此控制(zhi)焊(han)接(jie)熱(re)(re)輸入(ru)，是保證(zheng)焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)性能(neng)的(de)最重(zhong)要(yao)的(de)措施(shi)，所(suo)以從改善熱(re)(re)影響區(qu)(qu)性能(neng)來(lai)看(kan)也要(yao)嚴格控制(zhi)焊(han)接(jie)規范(fan)。
2. 析出相
雙相(xiang)不銹鋼(gang)在(zai)(zai)溫(wen)度(du)低于1000~280℃的范(fan)圍內(nei)、不會發生(sheng)F→A的轉(zhuan)變，但有(you)可(ke)能析出有(you)害的金屬(shu)間(jian)化合物、碳化物、氮化物等(deng)。圖2-16是(shi)22.5.3雙相(xiang)不銹鋼(gang)的等(deng)溫(wen)轉(zhuan)變（TTT)圖，表(biao)明在(zai)(zai)HAZ溫(wen)度(du)降(jiang)到1000℃以下(xia)有(you)可(ke)能發生(sheng)的析出相(xiang)情況。圖2-17是(shi)超級雙相(xiang)鋼(gang)連續冷卻時的冷卻速度(du)和析出相(xiang)的關系。
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。
多道焊接(jie)時，HAZ多次經受(shou)熱(re)循環的(de)影響，其受(shou)熱(re)時間是(shi)累計的(de)，所以(yi)有害的(de)金屬(shu)間化(hua)合物（σ、X)氮(dan)化(hua)物的(de)析出(chu)更(geng)加容易(yi)。
在500~280℃的(de)溫(wen)(wen)度范(fan)圍內會(hui)引(yin)起α'相形(xing)成的(de)有序化轉變過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，但需要(yao)較長(chang)的(de)保溫(wen)(wen)時間(jian)。在475℃時轉變過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)時間(jian)最短，在280℃溫(wen)(wen)度條(tiao)件下雙相和超(chao)級雙相不銹鋼(gang)焊(han)縫金屬長(chang)時間(jian)（超(chao)過(guo)(guo)10000 h)保溫(wen)(wen)，表現出(chu)嚴重脆化現象。說(shuo)明雙相鋼(gang)焊(han)件的(de)使用溫(wen)(wen)度不應超(chao)過(guo)(guo)280℃。
綜上所(suo)述，雙相不銹鋼(gang)的(de)焊(han)(han)(han)接比(bi)較(jiao)復(fu)雜。無論是(shi)對(dui)于焊(han)(han)(han)縫還是(shi)焊(han)(han)(han)接熱影響(xiang)區，都希(xi)望焊(han)(han)(han)后(hou)在高(gao)溫區的(de)冷(leng)卻(que)速度(du)不要過快，以便于鐵素體(ti)(ti)向奧氏(shi)體(ti)(ti)轉變（最好形(xing)成30%以上的(de)奧氏(shi)體(ti)(ti)）。而同時又希(xi)望焊(han)(han)(han)后(hou)在低溫（1000℃以下）階(jie)段冷(leng)卻(que)速度(du)要盡可(ke)能快，防(fang)止有害的(de)金屬間化合(he)物(wu)的(de)析出。為此(ci)通(tong)常是(shi)在遵照(zhao)表2-16推(tui)薦的(de)焊(han)(han)(han)接熱輸(shu)人(ren)基礎上，根據具(ju)體(ti)(ti)的(de)結構、鋼(gang)材的(de)厚度(du)、接頭形(xing)式、焊(han)(han)(han)接工(gong)藝(yi)制(zhi)定(ding)焊(han)(han)(han)接規范，通(tong)過工(gong)藝(yi)試驗或(huo)工(gong)藝(yi)評定(ding)，最終選擇合(he)適的(de)焊(han)(han)(han)接參數。
