許多焊接方法都可用于不銹鋼的焊接，但對于不同類型的不銹鋼，由于其組織與性能存在較大的差異，焊接性也各不相同，因此，不同的焊接方法對于不同類型的不銹鋼具有不同的適用性。在選擇焊接方法時，要根據不銹鋼母材的焊接性，對焊接接頭力學性能、耐腐蝕性能的綜合要求來確定。例如埋弧焊是一種高效優質的焊接方法，對于含有少量鐵素體的奧氏體不銹鋼焊縫來講，通常不會產生焊接熱裂紋，但對于純奧氏體不銹鋼焊縫，由于許多焊劑向焊縫金屬中增硅，焊縫金屬容易形成粗大的單相奧氏體柱狀晶，焊縫金屬的熱裂紋敏感性大，因此一般不采用埋弧焊焊接純奧氏體不銹鋼，除非采用特殊的焊劑。當焊接接頭的腐蝕性要求高時，鎢極氬焊等惰性氣體保護焊具有明顯的優勢。對于一些特種焊接方法，如電阻點焊、縫焊、閃光焊及螺柱焊，也可用于不銹鋼的焊接，與普通低碳鋼相比，由于不銹鋼具有較高的電阻和較高的強度，因此需要較低的焊接電流和較大的壓力或頂鍛力。釬焊也廣泛應用于不銹鋼的連接，母材類型不同，釬焊溫度也不同，與普通碳鋼相比，不銹鋼用釬劑有較強的腐蝕性，為了防止殘留的釬劑對釬焊接頭的腐蝕，需對釬焊接頭予以仔細的清理。現如今所應用的不銹鋼有奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼, 所以對這兩種類型的不銹鋼的焊接進行重點介紹。
一、奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)的(de)焊(han)接
1. 奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼的(de)概述
奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)代表了整個不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)系列中(zhong)最(zui)大的(de)(de)一(yi)個類(lei)別，生產的(de)(de)噸(dun)位高(gao)(gao)于(yu)(yu)其(qi)他(ta)(ta)任何一(yi)種類(lei)別。它們(men)在(zai)絕大多(duo)數環(huan)境(jing)中(zhong)具有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性。奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)和低(di)(di)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)相當的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)，室溫(wen)(wen)(wen)(wen)時(shi)最(zui)低(di)(di)屈服強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)約(yue)為(wei)210MPa（30ksi），然而不能(neng)相變強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)。由于(yu)(yu)這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)沖擊韌度(du)(du)好(hao)而可(ke)(ke)用于(yu)(yu)低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)。其(qi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)(ke)達760℃或者更高(gao)(gao)，但是(shi)大部分(fen)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)這么高(gao)(gao)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和抗氧化(hua)能(neng)力是(shi)有(you)(you)限的(de)(de)。奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)以(yi)通過冷作(zuo)硬化(hua)而有(you)(you)效地強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)。它們(men)經(jing)(jing)(jing)常(chang)用于(yu)(yu)要求有(you)(you)很耐大氣(qi)腐(fu)蝕(shi)或耐高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)腐(fu)蝕(shi)能(neng)力的(de)(de)工(gong)作(zuo)場合。只要按照正確的(de)(de)工(gong)藝(yi)規范施焊(han)，這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都是(shi)可(ke)(ke)以(yi)焊(han)接的(de)(de)。在(zai)這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)添加(jia)大量(liang)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)形成元(yuan)素，特別是(shi)鎳(nie)（一(yi)般w（Cr）=8%），其(qi)他(ta)(ta)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)形成元(yuan)素是(shi)C、N和Cu。碳(tan)和氮(dan)是(shi)強(qiang)(qiang)(qiang)奧(ao)氏(shi)體(ti)形成元(yuan)素，這可(ke)(ke)以(yi)從(cong)鎳(nie)當量(liang)公式中(zhong)各系數值可(ke)(ke)看(kan)出：Nieq=Ni+35C+20N+0.25Cu，加(jia)碳(tan)是(shi)為(wei)了改進高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)（蠕變強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)）。在(zai)某些(xie)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)氮(dan)主要是(shi)為(wei)了改進室溫(wen)(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)和低(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)，有(you)(you)時(shi)可(ke)(ke)以(yi)提高(gao)(gao)一(yi)倍多(duo)，用氮(dan)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)經(jing)(jing)(jing)常(chang)在(zai)它們(men)的(de)(de)AISI 300系列型號后面(mian)標(biao)注一(yi)個后綴N，如(ru)304LN。AISI 200系列（如(ru)201）也是(shi)氮(dan)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，經(jing)(jing)(jing)常(chang)使用各種商業(ye)名稱，例如(ru)：Nitronic.
奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)一般具(ju)有較(jiao)好的韌度和延性(xing)(xing)，在(zai)拉(la)伸加(jia)載時顯示(shi)出很(hen)高的斷(duan)后伸長率。由于鋼(gang)(gang)中合金含量較(jiao)高，所以(yi)比馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、低鉻和中鉻鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)要(yao)貴。盡管鋼(gang)(gang)本身價格高，但(dan)提供了突(tu)出的工(gong)程制造方面的優(you)點，特別(bie)是(shi)良(liang)好成形性(xing)(xing)和焊接性(xing)(xing)，因而(er)和其(qi)他類(lei)的不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)比較(jiao)，經常降(jiang)低了總的成本。奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)雖然有很(hen)多種類(lei)，但(dan)300系(xi)列(lie)是(shi)最老的也是(shi)應用最廣的。這類(lei)鋼(gang)(gang)大部分是(shi)在(zai)18Cr-8Ni系(xi)的基礎上加(jia)入(ru)合金元素或(huo)者(zhe)是(shi)進行(xing)變質，而(er)得到(dao)獨特的性(xing)(xing)能(neng)或(huo)者(zhe)使性(xing)(xing)能(neng)更(geng)完備。
304型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)這(zhe)個系列鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)基礎，加(jia)上304L代表(biao)了(le)最常選用(yong)的(de)(de)(de)奧(ao)氏體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。在316型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)用(yong)質量(liang)分(fen)數大約2%的(de)(de)(de)仩替代等(deng)量(liang)的(de)(de)(de)鉻以(yi)改善耐點蝕能力。在穩定化(hua)的(de)(de)(de)321和347鋼(gang)(gang)中(zhong)分(fen)別少(shao)量(liang)的(de)(de)(de)鈦(tai)和鈮，它們和碳結合以(yi)減少(shao)由(you)(you)于(yu)析出富鉻碳化(hua)物而(er)引起的(de)(de)(de)晶(jing)(jing)間腐(fu)(fu)蝕。在上世紀(ji)60年代普(pu)遍使用(yong)L類(lei)鋼(gang)(gang)，這(zhe)是(shi)由(you)(you)于(yu)利用(yong)AOD（氬-氧脫碳）方法熔煉，降(jiang)低(di)了(le)標準(zhun)型(xing)（非低(di)碳鋼(gang)(gang)）和低(di)碳型(xing)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)之(zhi)間的(de)(de)(de)價格(ge)差別。這(zhe)類(lei)低(di)碳型(xing)號不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)（304L，316L）已(yi)經廣泛用(yong)于(yu)受到(dao)晶(jing)(jing)間侵蝕和晶(jing)(jing)間應(ying)力腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)工作場合。
如ASTM A312中，最廣泛(fan)使用(yong)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)材304、316、321和347以及(ji)它們的(de)(de)(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)都是(shi)18-8類(lei)型(xing)，含(han)有的(de)(de)(de)名(ming)義(yi)成分（質量(liang)分數）是(shi)18%鉻和8%鎳(nie)。L類(lei)鋼(gang)(gang)代表低碳(tan)(tan)類(lei)的(de)(de)(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)，其名(ming)義(yi)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)質量(liang)分數是(shi)0.03%。這類(lei)鋼(gang)(gang)提高(gao)(gao)了在(zai)腐蝕(shi)環境(jing)中對晶間侵(qin)蝕(shi)的(de)(de)(de)耐力。H類(lei)鋼(gang)(gang)碳(tan)(tan)的(de)(de)(de)質量(liang)分數接近于(yu)0.1%，其高(gao)(gao)溫強度比標準鋼(gang)(gang)及(ji)L類(lei)鋼(gang)(gang)高(gao)(gao)，因而用(yong)于(yu)高(gao)(gao)溫場合。N類(lei)鋼(gang)(gang)是(shi)在(zai)300系列鋼(gang)(gang)中有意(yi)加入質量(liang)分數高(gao)(gao)達(da)0.20%的(de)(de)(de)氮(dan)（300N，316N）碳(tan)(tan)在(zai)含(han)錳的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)里氮(dan)的(de)(de)(de)加入量(liang)更高(gao)(gao)（錳增加氮(dan)在(zai)奧氏體相中的(de)(de)(de)溶解(jie)度）。較(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)氮(dan)含(han)量(liang)可(ke)以增加奧氏體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)強度、抗磨損和耐點蝕(shi)能力。
含有(you)(you)鈦和(he)鈮的(de)(de)鋼(gang)如321和(he)347型(xing)稱為(wei)穩定化鋼(gang)，因為(wei)加入(ru)這兩種元素穩定了(le)碳，阻止其(qi)(qi)生成M23C6型(xing)鉻的(de)(de)碳化物。由于鈦和(he)鈮的(de)(de)加入(ru)量達(da)到1.0%（質量分數(shu)）時可以有(you)(you)效地(di)減少(shao)基本中的(de)(de)碳含量使富鉻碳化物的(de)(de)析出很困難，這就降低了(le)敏化的(de)(de)可能性，而敏化會導致在奧(ao)氏(shi)體鋼(gang)中產生晶(jing)間腐蝕。還有(you)(you)很多其(qi)(qi)他鋼(gang)種，包(bao)括超(chao)級奧(ao)氏(shi)體不銹鋼(gang)。由于 這些鋼(gang)種獨特(te)的(de)(de)性能及對其(qi)(qi)焊(han)接性的(de)(de)特(te)殊考慮(lv)。
2. 奧氏體不銹鋼焊接方法與焊接材(cai)料的選擇(ze)
（1）焊接方法
奧氏體(ti)體(ti)不銹(xiu)鋼具有優良(liang)的(de)焊(han)接(jie)(jie)性(xing)，幾乎(hu)所有的(de)熔(rong)焊(han)方(fang)(fang)(fang)法(fa)都可(ke)用(yong)于(yu)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼的(de)焊(han)接(jie)(jie)，許多特種焊(han)接(jie)(jie)方(fang)(fang)(fang)法(fa)，如(ru)電阻點(dian)焊(han)、縫(feng)焊(han)、閃光焊(han)、激光與電子束焊(han)、釬(han)焊(han)都是(shi)可(ke)用(yong)于(yu)奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼，就(jiu)根據具體(ti)的(de)焊(han)接(jie)(jie)性(xing)與接(jie)(jie)頭(tou)使用(yong)性(xing)能的(de)要求，合(he)理選擇(ze)最佳的(de)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)(fang)(fang)法(fa)。其(qi)中焊(han)條電弧(hu)焊(han)、鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)、熔(rong)化極(ji)惰性(xing)氣體(ti)保護焊(han)、埋弧(hu)焊(han)是(shi)較為經濟(ji)的(de)焊(han)接(jie)(jie)方(fang)(fang)(fang)法(fa)。
(2) 焊(han)材選(xuan)擇
對于奧(ao)氏體(ti)不銹鋼填充金屬的種類，分(fen)(fen)成三(san)個部分(fen)(fen)，反映了AWS按焊接材料各(ge)類分(fen)(fen)別設定的三(san)種標準。其中：
a. 不銹鋼焊條采用美(mei)國標(biao)(biao)準AWS A5.4標(biao)(biao)準用于焊條（我公司(si)焊材為GES-309，GES316L等）；
b. 不銹鋼(gang)焊(han)絲采用(yong)美(mei)國標準(zhun)AWS A5.9、A5.22等標準(zhun)用(yong)于(yu)實心焊(han)絲和金屬粉芯(xin)焊(han)絲，氣(qi)體保護藥(yao)芯(xin)焊(han)絲（我公司焊(han)材為GTS-309，GTS-316L等），所選焊(han)絲可用(yong)于(yu)氬(ya)弧焊(han)、富氬(ya)混合氣(qi)體保護焊(han)、二氧化(hua)碳(tan)氣(qi)體保護焊(han)及埋弧焊(han)焊(han)接(jie)用(yong)填充材料；
c.不(bu)銹鋼(gang)埋弧焊主要選(xuan)用(yong)氧化(hua)性(xing)(xing)弱(ruo)的中性(xing)(xing)或堿(jian)性(xing)(xing)焊劑。
(3) 高鉬鋼焊接(jie)指(zhi)南
我(wo)公(gong)司在M035項目上(shang)用(yong)的(de)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)有316L和254SMO（ASTM A258 S31254），其中254SMO是(shi)我(wo)公(gong)司第(di)一次焊(han)接(jie)的(de)超(chao)級(ji)奧(ao)氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)材(cai)料，由于其使用(yong)條(tiao)件嚴格（用(yong)于腐蝕性環(huan)境），材(cai)料昂(ang)貴(gui)（包括(kuo)母材(cai)和焊(han)材(cai)），且焊(han)工不太熟(shu)悉，操作性有一定(ding)的(de)難度，因此對焊(han)接(jie)時要求注意的(de)重點列出用(yong)以(yi)指(zhi)導焊(han)接(jie)人員和檢驗(yan)人員。具體(ti)內(nei)容如下：
為(wei)防焊接(jie)煙塵及Ar氣對焊接(jie)人員(yuan)的傷(shang)害，焊接(jie)作(zuo)業要(yao)在通風的環境(jing)中進(jin)行；
所有的(de)(de)焊縫都應該(gai)略有余高，應該(gai)避免出(chu)現平的(de)(de)或下凹狀的(de)(de)焊縫；
焊前一(yi)般不需要(yao)預熱，若環境(jing)溫(wen)度低(di)于2℃，在(zai)距離焊縫區300mm的范圍(wei)內應至少加熱到比周圍(wei)環境(jing)溫(wen)度高10℃。
層間溫度不能大于100℃，線能量不能超過1.5KJ/mm
焊(han)(han)件表面(mian)的(de)金(jin)屬氧化物會導致焊(han)(han)接缺(que)陷(xian)，因此焊(han)(han)前(qian)對雜質的(de)清(qing)(qing)理十分重(zhong)要(yao)，通常清(qing)(qing)理范(fan)圍從焊(han)(han)縫處向兩側各延伸(shen)50mm，清(qing)(qing)理范(fan)圍應當(dang)包括工作(zuo)坡(po)口加工的(de)邊緣以及(ji)空心管(guan)四周和管(guan)子內表面(mian)。注意：金(jin)屬絲刷并(bing)不能完全清(qing)(qing)理這(zhe)些殘留物，用熱水沖洗或(huo)擦洗或(huo)許(xu)是一個好方法。
焊接盡可能在1G和2F位(wei)置進行
焊接接頭設計必須使(shi)打(da)底焊能很好的熔(rong)透，引弧點(dian)要在坡口(kou)內，沿坡口(kou)出現的電(dian)弧掃掠(lve)要打(da)磨(mo)干凈。每一起弧與收弧處(chu)必須打(da)磨(mo)干凈。
定(ding)位焊需要背部(bu)保護氣體(ti)，每一個接頭都必須打磨；
將焊接(jie)處不能(neng)接(jie)觸銅(tong)和黃銅(tong)（由銅(tong)和鋅組成的銅(tong)合金），因為銅(tong)和鋅的加入可能(neng)導致裂(lie)紋的形成。
二、鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙相不(bu)銹鋼的焊(han)接
1. 鐵(tie)素體-奧氏體雙相不銹鋼的概述
鐵(tie)素(su)體(ti)-奧氏(shi)體(ti)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)名字是(shi)(shi)來自于(yu)(yu)其室溫微觀組織，其中(zhong)大概一(yi)半是(shi)(shi)鐵(tie)素(su)體(ti)，一(yi)半是(shi)(shi)奧氏(shi)體(ti)。在(zai)(zai)20世(shi)(shi)紀(ji)(ji)30年(nian)代就知(zhi)道有雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，它時(shi)快時(shi)慢(man)的(de)(de)開(kai)發過程明(ming)顯地受到(dao)(dao)(dao)周期(qi)性的(de)(de)鎳短缺(que)的(de)(de)影響。直(zhi)到(dao)(dao)(dao)1982年(nian)美國(guo)《焊接手(shou)冊》也(ye)沒(mei)有認(ren)可(ke)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)單獨的(de)(de)一(yi)類。在(zai)(zai)那時(shi)《焊接手(shou)冊》把(ba)較早的(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)-329型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)列(lie)在(zai)(zai)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)。至(zhi)(zhi)少有一(yi)家329型(xing)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)制(zhi)造(zao)商建議不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)要(yao)焊接這種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)，在(zai)(zai)20世(shi)(shi)紀(ji)(ji)50年(nian)代開(kai)發的(de)(de)鑄造(zao)合(he)(he)金(jin)CD4MCu焊接后很脆(cui)。從上世(shi)(shi)紀(ji)(ji)80年(nian)代初這種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)迅速開(kai)發，在(zai)(zai)同一(yi)時(shi)期(qi)召開(kai)的(de)(de)一(yi)系列(lie)國(guo)際(ji)雙(shuang)(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)會(hui)議編(bian)撰的(de)(de)文集中(zhong)，記錄了(le)這個開(kai)發過程。至(zhi)(zhi)今這種(zhong)(zhong)鋼(gang)(gang)已被用于(yu)(yu)廣泛領域，主要(yao)用于(yu)(yu)要(yao)求優異耐(nai)腐(fu)蝕性的(de)(de)場合(he)(he)。在(zai)(zai)這一(yi)時(shi)期(qi)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊接和耐(nai)腐(fu)蝕性有了(le)明(ming)顯的(de)(de)改(gai)善，這主要(yao)是(shi)(shi)由于(yu)(yu)認(ren)識到(dao)(dao)(dao)氮作為一(yi)種(zhong)(zhong)合(he)(he)金(jin)元(yuan)素(su)可(ke)以起(qi)關鍵作用。
雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼是(shi)用(yong)在能充分(fen)發(fa)揮其優點(dian)，即優異的(de)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)和高(gao)(gao)強度或者(zhe)二者(zhe)兼有(you)的(de)應用(yong)場(chang)(chang)(chang)合。因為它含有(you)比奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼更高(gao)(gao)的(de)鐵(tie)素(su)體(ti)相成(cheng)分(fen)，所(suo)以(yi)有(you)高(gao)(gao)的(de)鐵(tie)磁性(xing)、高(gao)(gao)熱(re)傳導性(xing)和低(di)(di)的(de)線脹系數。雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼最多的(de)是(shi)被選用(yong)于(yu)(yu)耐腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)合，已經在很多可能發(fa)生應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)裂紋和點(dian)蝕(shi)(shi)的(de)應用(yong)環境中代(dai)替了奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼。它們(men)在絕大多數腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)場(chang)(chang)(chang)合遠優于(yu)(yu)結構而又(you)具有(you)相當(dang)的(de)強度。譬如雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼已廣泛用(yong)于(yu)(yu)陸地(di)和海洋中的(de)油(you)、氣(qi)管道。由于(yu)(yu)雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼在相對不(bu)高(gao)(gao)的(de)溫度下就會形成(cheng)很多脆性(xing)析(xi)出物，所(suo)以(yi)不(bu)推薦用(yong)于(yu)(yu)超過280攝(she)氏(shi)度的(de)工作場(chang)(chang)(chang)合。它們(men)比奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼貴(gui)，倒不(bu)是(shi)完(wan)全因為合金元素(su)貴(gui)，而主(zhu)要(yao)是(shi)由于(yu)(yu)從鑄態(tai)到(dao)最終(zhong)的(de)板(ban)(ban)材、薄板(ban)(ban)、管件(jian)的(de)加工費用(yong)貴(gui)。然而它們(men)提供(gong)了優異的(de)而腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)并可降(jiang)低(di)(di)重量，在中等程度侵(qin)蝕(shi)(shi)性(xing)介質中可能用(yong)來代(dai)替某些鎳(nie)基合金，而價格僅為原來的(de)幾分(fen)之一。
雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)典(dian)型的(de)(de)屈服(fu)強(qiang)度(du)(du)大(da)約是(shi)425MPa，和(he)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)210MPa比(bi)較強(qiang)度(du)(du)要(yao)高得多(duo)。因(yin)為雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)強(qiang)度(du)(du)高，其硬度(du)(du)也高，所以(yi)在要(yao)求(qiu)耐腐蝕同(tong)時(shi)(shi)要(yao)求(qiu)耐磨損的(de)(de)場合(he)，這(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)更有優勢。與此(ci)同(tong)時(shi)(shi)，雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具有良好(hao)的(de)(de)焊接(jie)(jie)性(xing)，與鐵(tie)素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)及奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)相(xiang)比(bi)，它(ta)既不(bu)(bu)(bu)像鐵(tie)素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)焊接(jie)(jie)熱影(ying)響區，由于晶粒嚴重粗化而使(shi)塑韌性(xing)大(da)幅度(du)(du)降低，也不(bu)(bu)(bu)像奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)那樣(yang)，對(dui)焊接(jie)(jie)熱裂紋比(bi)較敏(min)感。當(dang)今大(da)多(duo)數的(de)(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)都是(shi)有好(hao)的(de)(de)韌度(du)(du)和(he)延性(xing)，然而它(ta)們(men)在低溫時(shi)(shi)有韌脆轉變，所以(yi)一般不(bu)(bu)(bu)適合(he)用于低溫。雙(shuang)(shuang) 不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)工作溫度(du)(du)范圍一般限于-40～280攝氏度(du)(du)。
雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼的(de)線脹系數和碳(tan)鋼、低合(he)(he)金鋼接近。由于(yu)(yu)這(zhe)種相似(si)性，這(zhe)種鋼也可(ke)用(yong)(yong)于(yu)(yu)需要雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼和碳(tan)鋼配(pei)合(he)(he)使(shi)用(yong)(yong)的(de)高壓容器類的(de)結構。這(zhe)種情(qing)況(kuang)下(xia)，相對于(yu)(yu)使(shi)用(yong)(yong)奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼，能(neng)減少由于(yu)(yu)熱(re)膨脹不(bu)同(tong)引起的(de)熱(re)應(ying)力。然而由于(yu)(yu)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼中析出反應(ying)在(zai)較低溫度下(xia)發生(sheng)，因(yin)而它不(bu)適宜(yi)用(yong)(yong)于(yu)(yu)需要進行消除應(ying)力熱(re)處理(li)（焊后熱(re)處理(li)）的(de)場合(he)(he)。
2. 雙相不銹鋼的化學成分及組(zu)織(zhi)特點
a. 化(hua)學成分(fen)
目前(qian)，國際(ji)上普(pu)遍(bian)采用(yong)的鐵(tie)素體-奧(ao)氏(shi)體雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可(ke)為Cr18型(xing)、Cr23型(xing)、Cr22型(xing)、Cr25型(xing)四類。對于Cr25型(xing)雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，也(ye)有普(pu)通雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)超級(ji)雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)之分，當點蝕指(zhi)數PREN（PREN=w(Cr)+ 3.3w(Mo)+16 w(N)）>40時(shi)，稱(cheng)為超級(ji)雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，
我國列入國家的(de)鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙相不銹鋼主要(yao)有Cr18與Cr25兩大(da)類型(xing)。另(ling)外(wai)一些與國外(wai)典型(xing)材料相類似的(de)鋼種也有生產和應(ying)用(yong)。
b. 組織特點
雙相不銹鋼以單相δ鐵素(su)體凝固結晶，當(dang)繼續冷(leng)卻時，發生δ→γ相變(bian)，隨(sui)著溫(wen)度的降低，δ→γ相變(bian)不斷進行。在平衡條(tiao)件下(xia)或者非快速冷(leng)卻的情況(kuang)下(xia)，部(bu)分δ鐵素(su)體將保留(liu)到室(shi)溫(wen)，因此，室(shi)溫(wen)下(xia)的組織為δ→γ雙相組織。
3. 雙相不銹鋼的(de)焊接(jie)特點
焊(han)接過(guo)(guo)程是一個快(kuai)速(su)加(jia)熱(re)與快(kuai)速(su)冷(leng)(leng)卻(que)的(de)(de)(de)熱(re)循(xun)環過(guo)(guo)程。在加(jia)熱(re)過(guo)(guo)程中，當熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)超過(guo)(guo)雙相(xiang)不銹鋼(gang)的(de)(de)(de)固溶處(chu)理(li)溫(wen)度(du)，在1150~1400℃的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)狀態下，晶(jing)粒將發生(sheng)長大，而(er)且發生(sheng)γ→δ相(xiang)變(bian)，γ相(xiang)明顯減少，δ相(xiang)增(zeng)多。一些鋼(gang)的(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)近縫區(qu)(qu)會出現晶(jing)粒較(jiao)粗大的(de)(de)(de)δ鐵素體(ti)組織(zhi)。如果焊(han)后(hou)的(de)(de)(de)冷(leng)(leng)卻(que)速(su)度(du)較(jiao)快(kuai)，將抑制δ→γ的(de)(de)(de)二次相(xiang)變(bian)，使熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)相(xiang)比例(li)失(shi)調，當δ鐵素體(ti)大于70%時，二次轉(zhuan)變(bian)的(de)(de)(de)γ奧氏體(ti)也(ye)變(bian)成針(zhen)狀和羽毛狀，具(ju)有魏氏組織(zhi)特征，導致力(li)學性(xing)能和耐腐蝕(shi)性(xing)能惡化。當焊(han)后(hou)冷(leng)(leng)卻(que)速(su)度(du)較(jiao)慢時，則δ→γ的(de)(de)(de)二次相(xiang)變(bian)比較(jiao)充(chong)分(fen)，室溫(wen)下為(wei)相(xiang)比例(li)較(jiao)為(wei)合(he)適的(de)(de)(de)雙相(xiang)組織(zhi)。因(yin)此，為(wei)防止熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)快(kuai)速(su)冷(leng)(leng)卻(que)，使δ→γ二次相(xiang)變(bian)較(jiao)為(wei)充(chong)分(fen)，保證較(jiao)合(he)理(li)的(de)(de)(de)相(xiang)比例(li)，足夠(gou)的(de)(de)(de)焊(han)接熱(re)輸入是必(bi)要的(de)(de)(de)。隨著母材厚(hou)度(du)的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，焊(han)接熱(re)輸入應適當提高(gao)。
對(dui)于雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)，仍以單相(xiang)δ鐵素體(ti)(ti)凝固(gu)結晶，并隨溫度的(de)(de)降低發生(sheng)δ→γ組織轉(zhuan)(zhuan)變。但(dan)由于其熔(rong)化-凝固(gu)-冷(leng)卻相(xiang)變是一個速度較快的(de)(de)不(bu)平衡過(guo)程，因此，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)冷(leng)卻過(guo)程中(zhong)的(de)(de)δ→γ組織轉(zhuan)(zhuan)變必(bi)然是不(bu)平衡的(de)(de)。當焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)的(de)(de)化學成分與(yu)母材(cai)(cai)成分相(xiang)同，或者母材(cai)(cai)自熔(rong)時(shi)，焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)中(zhong)的(de)(de)δ相(xiang)將偏高(gao)，而γ相(xiang)偏低。為(wei)了保(bao)證焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)中(zhong)有(you)足(zu)夠的(de)(de)γ相(xiang)，應提高(gao)焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)化學成分的(de)(de)Ni當量，通(tong)常的(de)(de)方法是提高(gao)奧氏體(ti)(ti)化元素（Ni、N）的(de)(de)含量，因此就出(chu)現(xian)了焊(han)(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)的(de)(de)超合金化的(de)(de)特點。
雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)具(ju)(ju)有良好的(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)，盡管其凝固(gu)結(jie)晶為(wei)單相鐵(tie)素體(ti)(ti)，但在(zai)一般的(de)(de)拘束條(tiao)件下(xia)，焊(han)縫金(jin)屬的(de)(de)熱裂紋(wen)敏感(gan)性(xing)很小，當(dang)雙相組織的(de)(de)比例適當(dang)時，其冷裂紋(wen)敏感(gan)性(xing)也(ye)較低。但應(ying)注(zhu)意，雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中畢竟具(ju)(ju)有較高的(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)，當(dang)拘束度較大及(ji)焊(han)縫金(jin)屬含氫(qing)量較高時，還存在(zai)焊(han)接(jie)氫(qing)致裂紋(wen)的(de)(de)危(wei)險。因(yin)此，在(zai)焊(han)接(jie)材料選擇(ze)與焊(han)接(jie)過(guo)程中應(ying)控制氫(qing)的(de)(de)來(lai)源。
另請注意：雙相(xiang)鋼(gang)(gang)與雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)定(ding)義不(bu)同，雙相(xiang)鋼(gang)(gang)是指由(you)低碳鋼(gang)(gang)或低合金高強度鋼(gang)(gang)經臨界處理或控制(zhi)軋制(zhi)而(er)得到的(de)主要由(you)鐵素體(ti)和馬氏體(ti)所組成的(de)鋼(gang)(gang)。
4. 焊接工(gong)藝方法與焊接材料
a. 焊接工(gong)藝方法(fa)
到目前為止，焊(han)(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)(han)、鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)、熔化極(ji)氣體保護(hu)焊(han)(han)（采用(yong)實心焊(han)(han)絲或藥芯焊(han)(han)絲）、甚至埋弧(hu)焊(han)(han)都(dou)可用(yong)于鐵素(su)體-奧氏體雙相不銹鋼的焊(han)(han)接。
b. 焊接工藝方(fang)法選擇及坡口形(xing)式(shi)與尺寸(cun)
根據管(guan)、板厚(hou)度及(ji)相應(ying)的焊(han)接工(gong)藝方法選擇(ze)及(ji)坡口尺(chi)寸。
c. 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)鋼(gang)焊(han)接指(zhi)南
我公司在M021項(xiang)目(mu)上用的雙相(xiang)不銹鋼為(wei)ASTM A790 S32750和(he)S32760，且此二(er)者皆為(wei)超級(ji)雙相(xiang)不銹鋼，所選焊(han)接方法為(wei)GTAW，所選焊(han)絲為(wei)SANDVIK 25.10.4.L。焊(han)接時(shi)的注意與焊(han)接超級(ji)奧氏(shi)體類似，但層間溫度可(ke)控制為(wei)150攝氏(shi)度以下(xia)。
d. 不銹鋼(gang)焊接材料品牌
到目(mu)前為止，焊條(tiao)電弧焊、鎢極氬弧焊、已經(jing)在我(wo)公司進行使用，現在正在使用的(de)焊材如下表：
