浙江至德鋼業有限公司對雙相不銹鋼焊(han)接熱影響區（HAZ)的相轉變及析出相分析結果如下：
1. 熱(re)影(ying)響(xiang)區相變特點
雙相及超級(ji)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)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)比(bi)例與焊接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)有(you)密(mi)切關系(xi)，采用高(gao)(gao)熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊接(jie)(jie)時(shi)，熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)在高(gao)(gao)溫(wen)停留的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間較長，有(you)利(li)于(yu)F→A轉變，從(cong)(cong)而對(dui)保證(zheng)熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)比(bi)例有(you)利(li)，當焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭需要(yao)二道(dao)以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)道(dao)多(duo)層(ceng)焊時(shi)，焊接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)經過(guo)(guo)二次(ci)以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)循環(huan)，從(cong)(cong)而增加了高(gao)(gao)溫(wen)1000℃以上(shang)停留時(shi)間，更有(you)利(li)于(yu)F→A的(de)(de)(de)(de)(de)進一步轉變，熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)性能更加理想(xiang)。采用低熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊厚截(jie)面的(de)(de)(de)(de)(de)工(gong)件時(shi)，熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)可能得到過(guo)(guo)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體。因此(ci)控(kong)制焊接(jie)(jie)熱(re)(re)(re)輸(shu)入(ru)(ru)，是保證(zheng)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭性能的(de)(de)(de)(de)(de)最重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)措施，所以從(cong)(cong)改善熱(re)(re)(re)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)(qu)(qu)性能來看(kan)也要(yao)嚴格(ge)控(kong)制焊接(jie)(jie)規范。
2. 析出相
雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)在溫度(du)(du)低(di)于1000~280℃的范(fan)圍內、不會發生F→A的轉變，但有可能析(xi)(xi)出有害的金屬間化合物(wu)、碳化物(wu)、氮(dan)化物(wu)等。圖(tu)2-16是(shi)22.5.3雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)的等溫轉變（TTT)圖(tu)，表明在HAZ溫度(du)(du)降到1000℃以下有可能發生的析(xi)(xi)出相情(qing)況。圖(tu)2-17是(shi)超級雙(shuang)相鋼(gang)連(lian)續冷卻時的冷卻速(su)度(du)(du)和析(xi)(xi)出相的關(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。
多道焊接時，HAZ多次經受熱循環的影(ying)響，其受熱時間是累計的，所以(yi)有(you)害的金(jin)屬間化合物（σ、X)氮化物的析出更加容(rong)易。
在500~280℃的溫(wen)(wen)度(du)范圍內(nei)會引起α'相(xiang)形成的有(you)序化(hua)轉變(bian)(bian)過程，但需要較長的保溫(wen)(wen)時間(jian)。在475℃時轉變(bian)(bian)過程時間(jian)最短，在280℃溫(wen)(wen)度(du)條件下雙(shuang)(shuang)相(xiang)和超級雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹鋼焊(han)縫金屬長時間(jian)（超過10000 h)保溫(wen)(wen)，表現出(chu)嚴重脆(cui)化(hua)現象。說明雙(shuang)(shuang)相(xiang)鋼焊(han)件的使用溫(wen)(wen)度(du)不應超過280℃。
綜上所(suo)述，雙相不銹鋼的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)比(bi)較復(fu)雜。無論是(shi)對于焊(han)縫還是(shi)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)影響區，都希望焊(han)后在高溫區的(de)(de)(de)冷卻(que)速度不要過快，以(yi)便于鐵素體(ti)向(xiang)奧氏體(ti)轉變（最好形成30%以(yi)上的(de)(de)(de)奧氏體(ti)）。而同時又希望焊(han)后在低溫（1000℃以(yi)下）階(jie)段冷卻(que)速度要盡(jin)可能(neng)快，防止有害的(de)(de)(de)金屬(shu)間(jian)化合(he)(he)物的(de)(de)(de)析(xi)出(chu)。為(wei)此通(tong)常是(shi)在遵照表2-16推薦的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)熱(re)(re)輸人(ren)基礎上，根據具體(ti)的(de)(de)(de)結構(gou)、鋼材(cai)的(de)(de)(de)厚(hou)度、接(jie)(jie)頭形式、焊(han)接(jie)(jie)工(gong)(gong)藝制定(ding)焊(han)接(jie)(jie)規范(fan)，通(tong)過工(gong)(gong)藝試(shi)驗或工(gong)(gong)藝評(ping)定(ding)，最終選(xuan)擇合(he)(he)適的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)參數。
