雙相不銹鋼管具有良好的焊接性，選用合適的焊接材料不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋；焊接接頭力學性能令人滿意；除了焊接接頭具有良好的耐應力腐蝕能力外，其耐點腐蝕性能和耐縫隙腐蝕能力也均優于奧氏體型不銹鋼焊接接頭，抗晶間腐蝕能力與奧氏體型不銹(xiu)鋼管(guan)相當而稍有遜色。雙相(xiang)不銹鋼在焊接熱循環的作用下，焊接熱影響區多次受熱，使之成為單一鐵素體組織，且晶粒粗大，直接影響焊接接頭的力學性能和耐腐蝕性能，對此，應從焊接工藝方面探討采取改善措施。
一、焊縫的成分和組(zu)織
奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)與鐵素體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)相比(bi)例是決定雙相不銹(xiu)鋼管性能的(de)(de)至(zhi)關重要的(de)(de)因素。為(wei)(wei)了得到(dao)相組成比(bi)例較為(wei)(wei)理(li)想的(de)(de)焊縫金(jin)屬(shu)，通常采取增加焊縫金(jin)屬(shu)中奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)化合金(jin)元(yuan)素的(de)(de)辦(ban)法。例如以氮對(dui)焊縫金(jin)屬(shu)合金(jin)化，或(huo)將鎳的(de)(de)質量分數提高到(dao)10％左(zuo)右(you)。這樣就可(ke)能獲得奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)體(ti)(ti)(ti)(ti)積(ji)分數不少(shao)于30％～40％的(de)(de)焊縫金(jin)屬(shu)。
除了通(tong)(tong)過合(he)金化達(da)到(dao)(dao)一定(ding)相比例(li)之外，還要考慮焊(han)縫組(zu)織(zhi)的(de)晶(jing)粒大小和(he)兩相的(de)分布情(qing)況。盡可能(neng)通(tong)(tong)過焊(han)接工藝（例(li)如小的(de)熱(re)輸入）來獲取比較細小的(de)一次(ci)結(jie)晶(jing)組(zu)織(zhi)，細小均勻的(de)兩相混合(he)組(zu)織(zhi)，有利于提高焊(han)縫的(de)力學(xue)性(xing)(xing)能(neng)和(he)抗腐蝕性(xing)(xing)能(neng)。焊(han)縫金屬受到(dao)(dao)隨(sui)后焊(han)道的(de)熱(re)影(ying)響，其中的(de)二次(ci)轉變(bian)奧氏體含量有所(suo)上(shang)升。因此，有時(shi)(shi)可以利用(yong)“退火”來改(gai)善焊(han)縫性(xing)(xing)能(neng)，例(li)如在(zai)薄(bo)板焊(han)縫的(de)背(bei)面加“退火”來改(gai)善正面焊(han)縫的(de)性(xing)(xing)能(neng)。然后把(ba)“退火”焊(han)縫打(da)磨掉(diao)，但由于此做(zuo)法費(fei)工費(fei)時(shi)(shi)，只有在(zai)特(te)殊(shu)情(qing)況下才被(bei)采用(yong)。
二、焊接熱影(ying)響(xiang)區的組織轉變(bian)和(he)各區段金屬的性能變(bian)化
1. 最(zui)高溫(wen)度低于1000℃的區段
由于雙相不銹鋼管通常以1000℃左右回火、淬火或者以850℃左右終軋狀態供貨，故在經過通常的焊接熱循環條件下，不會發生顯著的組織變化。如果不是超低碳的鋼種，在此溫度下受熱，可能會有碳化物Cr23C6析出于晶界上，特別是奧氏體、鐵素體相界上。形成該碳化物的碳主要來自于奧氏體，而鉻則主要由鐵素體提供。這是雙相鋼的成分和晶體結構特點所決定的。若為超低碳鋼種，則一般不會析出碳化物。一般不會由于析出Cr23C6而導致晶間腐蝕。雙相不銹鋼在此溫度范圍亦可能生成。相和出現475℃脆性。總體來講焊接熱影響區，在1000℃以下區段通常沒有明顯的性能變化，不會成為焊接性考慮的問題。
2. 最高溫(wen)(wen)度在1350℃以上至固相線溫(wen)(wen)度區(qu)段
此時雙相不銹鋼管(guan)的平衡組織差不多全是鐵素體。然而由于焊接加熱的快速性和短暫性，鐵素體＋奧氏體轉變成鐵素體的相變并不能完成。實際金屬組織中尚存有相當數量的奧氏體，金屬就開始了降溫。待降溫到某平衡溫度以下，金屬組織又會發生逆轉變，即鐵素體轉為二次奧氏體。同樣由于熱循環的短暫性，再加之此時溫度已降得較低，該逆轉變二次奧氏體的數量也不會很多，因此該區中的鐵素體份額占得較多而奧氏體份額較少。而且，此時的兩相組織狀態已大大不同于原先的排列：原先軋制狀態下成條帶狀的同奧氏體混存的鐵素體，向等軸狀結晶發展、長大；而原來呈條帶狀的奧氏體趨于消失，冷卻過程中從鐵素體中轉變出來的二次奧氏體則呈雜亂的竹葉狀在鐵素體晶間和晶內先后出現。所以說，這個區段的組織劣化不僅表現為相比例失調，一旦形成了粗大的等軸晶，就很難通過熱處理或其他措施予以恢復。
同其他材料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)影響(xiang)區組(zu)織劣(lie)化(hua)相(xiang)似，劣(lie)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)度(du)與焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)規范密(mi)切相(xiang)關(guan)。熱(re)(re)輸人量(liang)愈(yu)高(gao)，高(gao)溫停留時間愈(yu)長，鐵素(su)(su)體(ti)晶(jing)粒愈(yu)粗(cu)，原有(you)奧(ao)氏(shi)體(ti)殘留量(liang)愈(yu)少(shao)，二次(ci)轉變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)愈(yu)粗(cu)大(da)，愈(yu)呈集(ji)團(tuan)性分(fen)布。由于粗(cu)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)晶(jing)粒本身，可以提供(gong)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)裂(lie)紋(wen)較長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)連續擴展(zhan)單元，而(er)且(qie)裂(lie)紋(wen)穿越晶(jing)界(jie)時，即(ji)使有(you)少(shao)許的(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶(jing)界(jie)奧(ao)氏(shi)體(ti)，其阻(zu)滯(zhi)作用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果也不佳。已有(you)失(shi)效分(fen)析(xi)案例說明，甚至可能出現晶(jing)界(jie)上完全沒有(you)奧(ao)氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況，此時應(ying)力腐(fu)蝕(shi)裂(lie)紋(wen)在鋼(gang)(gang)材中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)擴展(zhan)性質同單向(xiang)鐵素(su)(su)體(ti)型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)一(yi)樣(yang)，沿著粗(cu)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)(su)體(ti)晶(jing)界(jie)迅速伸展(zhan)，完全失(shi)去了雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)優越性。因此，采用(yong)低(di)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱(re)(re)輸入應(ying)當是焊(han)接(jie)(jie)(jie)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)重要原則之一(yi)。
顯然，熱循環峰值溫度最(zui)高的(de)熔合(he)線附近，是(shi)組織(zhi)劣化最(zui)嚴重，也是(shi)性能(neng)劣化最(zui)嚴重的(de)地區。隨(sui)著劣化區寬度的(de)擴(kuo)大(da)，焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)性能(neng)也隨(sui)之(zhi)下(xia)降，所以盡量減(jian)少劣化區段寬度是(shi)提高焊(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭性能(neng)的(de)關(guan)鍵。
