許多焊接方法都可用于不銹鋼(gang)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、奧氏體不銹鋼的焊接
1. 奧氏體不(bu)銹鋼(gang)的概述
奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)代表了(le)整(zheng)個(ge)(ge)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)系(xi)(xi)(xi)列(lie)中(zhong)最大(da)的(de)(de)一個(ge)(ge)類(lei)(lei)別(bie)，生產(chan)的(de)(de)噸位高(gao)于(yu)其(qi)他(ta)任何一種類(lei)(lei)別(bie)。它(ta)們(men)在(zai)絕大(da)多(duo)數(shu)環境中(zhong)具有良好的(de)(de)耐腐蝕(shi)(shi)(shi)性。奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有和(he)(he)(he)低碳鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)當的(de)(de)強(qiang)度(du)，室溫時最低屈服強(qiang)度(du)約為210MPa（30ksi），然而不(bu)能相(xiang)變強(qiang)化(hua)(hua)(hua)。由(you)于(yu)這類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)低溫沖擊韌度(du)好而可(ke)用于(yu)低溫工(gong)(gong)作環境。其(qi)高(gao)溫工(gong)(gong)作溫度(du)可(ke)達(da)760℃或者(zhe)更(geng)高(gao)，但是大(da)部分鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)這么高(gao)的(de)(de)溫度(du)下強(qiang)度(du)和(he)(he)(he)抗氧化(hua)(hua)(hua)能力是有限的(de)(de)。奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)以(yi)通過冷(leng)作硬化(hua)(hua)(hua)而有效地(di)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)。它(ta)們(men)經常用于(yu)要(yao)(yao)求有很(hen)耐大(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)(shi)或耐高(gao)溫腐蝕(shi)(shi)(shi)能力的(de)(de)工(gong)(gong)作場(chang)合。只要(yao)(yao)按照正確的(de)(de)工(gong)(gong)藝規范(fan)施焊，這類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)都(dou)是可(ke)以(yi)焊接的(de)(de)。在(zai)這類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)添加(jia)(jia)大(da)量(liang)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體形成(cheng)元素，特別(bie)是鎳(nie)（一般w（Cr）=8%），其(qi)他(ta)的(de)(de)奧(ao)氏(shi)體形成(cheng)元素是C、N和(he)(he)(he)Cu。碳和(he)(he)(he)氮(dan)是強(qiang)奧(ao)氏(shi)體形成(cheng)元素，這可(ke)以(yi)從鎳(nie)當量(liang)公式中(zhong)各(ge)系(xi)(xi)(xi)數(shu)值可(ke)看出：Nieq=Ni+35C+20N+0.25Cu，加(jia)(jia)碳是為了(le)改進高(gao)溫強(qiang)度(du)（蠕變強(qiang)度(du)）。在(zai)某(mou)些鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)(jia)入氮(dan)主要(yao)(yao)是為了(le)改進室溫強(qiang)度(du)和(he)(he)(he)低溫強(qiang)度(du)，有時可(ke)以(yi)提(ti)高(gao)一倍多(duo)，用氮(dan)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)經常在(zai)它(ta)們(men)的(de)(de)AISI 300系(xi)(xi)(xi)列(lie)型號后(hou)面(mian)標注一個(ge)(ge)后(hou)綴N，如(ru)304LN。AISI 200系(xi)(xi)(xi)列(lie)（如(ru)201）也是氮(dan)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)鋼(gang)(gang)(gang)，經常使用各(ge)種商業名稱，例如(ru)：Nitronic.
奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)一(yi)般具有較好的(de)韌度(du)和(he)延性，在拉伸加載(zai)時顯示出(chu)很(hen)高(gao)的(de)斷后伸長率。由于鋼(gang)中(zhong)(zhong)合金含(han)量較高(gao)，所以比(bi)馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)、低(di)(di)鉻(ge)和(he)中(zhong)(zhong)鉻(ge)鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)要貴。盡管鋼(gang)本(ben)身價格(ge)高(gao)，但提供了突出(chu)的(de)工程(cheng)制造方面的(de)優點，特(te)別(bie)是良(liang)好成形(xing)性和(he)焊接性，因而和(he)其他類(lei)的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)比(bi)較，經常降低(di)(di)了總的(de)成本(ben)。奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)雖然有很(hen)多種(zhong)類(lei)，但300系(xi)(xi)列是最(zui)老的(de)也是應用(yong)最(zui)廣的(de)。這類(lei)鋼(gang)大部分是在18Cr-8Ni系(xi)(xi)的(de)基(ji)礎(chu)上加入合金元素(su)或者是進行(xing)變(bian)質，而得到獨特(te)的(de)性能(neng)或者使性能(neng)更完備。
304型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼是這個系(xi)列鋼的(de)基礎，加上(shang)304L代(dai)表了最常選用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼。在(zai)(zai)316型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)用(yong)(yong)(yong)(yong)質量分數(shu)大約2%的(de)仩替(ti)代(dai)等(deng)量的(de)鉻以(yi)改善耐點(dian)蝕(shi)能力(li)。在(zai)(zai)穩定(ding)化的(de)321和(he)347鋼中(zhong)分別(bie)少量的(de)鈦和(he)鈮，它們(men)和(he)碳(tan)結合以(yi)減少由(you)于(yu)析出(chu)富鉻碳(tan)化物而引起的(de)晶(jing)間腐蝕(shi)。在(zai)(zai)上(shang)世(shi)紀(ji)60年(nian)代(dai)普遍使用(yong)(yong)(yong)(yong)L類(lei)鋼，這是由(you)于(yu)利用(yong)(yong)(yong)(yong)AOD（氬-氧脫碳(tan)）方法熔煉，降(jiang)低了標準型(xing)（非低碳(tan)鋼）和(he)低碳(tan)型(xing)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼之間的(de)價格差(cha)別(bie)。這類(lei)低碳(tan)型(xing)號(hao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼（304L，316L）已經廣泛用(yong)(yong)(yong)(yong)于(yu)受到晶(jing)間侵蝕(shi)和(he)晶(jing)間應力(li)腐蝕(shi)的(de)工作場合。
如ASTM A312中(zhong)，最廣泛使用的(de)(de)鋼(gang)(gang)材304、316、321和(he)(he)347以及它們(men)的(de)(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)都是18-8類型，含(han)有(you)(you)的(de)(de)名義成分(fen)(fen)（質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)）是18%鉻(ge)和(he)(he)8%鎳。L類鋼(gang)(gang)代表低(di)碳(tan)類的(de)(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)，其名義碳(tan)的(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)是0.03%。這類鋼(gang)(gang)提高(gao)(gao)了在腐蝕(shi)環(huan)境(jing)中(zhong)對晶間侵蝕(shi)的(de)(de)耐力(li)。H類鋼(gang)(gang)碳(tan)的(de)(de)質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)接近于(yu)(yu)0.1%，其高(gao)(gao)溫強(qiang)度(du)比標(biao)準鋼(gang)(gang)及L類鋼(gang)(gang)高(gao)(gao)，因而用于(yu)(yu)高(gao)(gao)溫場合。N類鋼(gang)(gang)是在300系(xi)列鋼(gang)(gang)中(zhong)有(you)(you)意(yi)加入(ru)質(zhi)量(liang)分(fen)(fen)數(shu)高(gao)(gao)達0.20%的(de)(de)氮(dan)（300N，316N）碳(tan)在含(han)錳的(de)(de)鋼(gang)(gang)里氮(dan)的(de)(de)加入(ru)量(liang)更(geng)高(gao)(gao)（錳增加氮(dan)在奧(ao)氏(shi)(shi)體相中(zhong)的(de)(de)溶解度(du)）。較高(gao)(gao)的(de)(de)氮(dan)含(han)量(liang)可以增加奧(ao)氏(shi)(shi)體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)強(qiang)度(du)、抗磨(mo)損(sun)和(he)(he)耐點蝕(shi)能力(li)。
含(han)有鈦(tai)和鈮的(de)鋼如321和347型稱為穩定化(hua)鋼，因為加入這兩(liang)種(zhong)元素穩定了碳(tan)，阻止其生成M23C6型鉻(ge)的(de)碳(tan)化(hua)物。由于(yu)鈦(tai)和鈮的(de)加入量達到1.0%（質量分數）時(shi)可(ke)以有效地減少基本中的(de)碳(tan)含(han)量使富鉻(ge)碳(tan)化(hua)物的(de)析出(chu)很困難，這就(jiu)降低了敏(min)化(hua)的(de)可(ke)能性(xing)，而敏(min)化(hua)會導致在奧氏體(ti)鋼中產生晶間腐蝕(shi)。還有很多其他(ta)鋼種(zhong)，包括(kuo)超級(ji)奧氏體(ti)不銹鋼。由于(yu) 這些(xie)鋼種(zhong)獨特的(de)性(xing)能及對(dui)其焊接性(xing)的(de)特殊考慮。
2. 奧氏體不銹鋼焊(han)接方法與(yu)焊(han)接材料的選擇(ze)
（1）焊接方法
奧(ao)(ao)氏體體不銹鋼具(ju)有優(you)良的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性，幾乎所有的熔焊(han)(han)(han)(han)方法都(dou)可(ke)用(yong)于奧(ao)(ao)氏體不銹鋼的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)，許多特種焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法，如電阻點(dian)焊(han)(han)(han)(han)、縫焊(han)(han)(han)(han)、閃光焊(han)(han)(han)(han)、激光與(yu)電子束焊(han)(han)(han)(han)、釬焊(han)(han)(han)(han)都(dou)是(shi)可(ke)用(yong)于奧(ao)(ao)氏體不銹鋼，就根據具(ju)體的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)性與(yu)接(jie)頭使用(yong)性能的要求，合(he)理(li)選擇(ze)最佳的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法。其(qi)中焊(han)(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)、鎢極(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)、熔化極(ji)惰性氣(qi)體保(bao)護焊(han)(han)(han)(han)、埋弧(hu)焊(han)(han)(han)(han)是(shi)較為(wei)經濟(ji)的焊(han)(han)(han)(han)接(jie)方法。
(2) 焊材(cai)選擇
對于奧(ao)氏體不銹鋼填充金屬的(de)種類(lei)，分(fen)成三個部分(fen)，反映了(le)AWS按(an)焊(han)接材料各(ge)類(lei)分(fen)別設定的(de)三種標準。其中(zhong)：
a. 不銹鋼焊條采用美國標準AWS A5.4標準用于焊條（我(wo)公司(si)焊材為GES-309，GES316L等）；
b. 不銹(xiu)鋼焊(han)絲(si)采用美國(guo)標準AWS A5.9、A5.22等(deng)標準用于實心(xin)焊(han)絲(si)和金(jin)屬粉芯焊(han)絲(si)，氣體(ti)(ti)保護(hu)(hu)藥(yao)芯焊(han)絲(si)（我公(gong)司焊(han)材為GTS-309，GTS-316L等(deng)），所選焊(han)絲(si)可用于氬弧(hu)焊(han)、富氬混合氣體(ti)(ti)保護(hu)(hu)焊(han)、二(er)氧化碳氣體(ti)(ti)保護(hu)(hu)焊(han)及埋弧(hu)焊(han)焊(han)接用填(tian)充材料；
c.不銹鋼埋弧焊主(zhu)要選用(yong)氧化性(xing)弱(ruo)的中性(xing)或堿性(xing)焊劑。
(3) 高(gao)鉬(mu)鋼焊接指南
我公司(si)在M035項目上用(yong)的(de)奧氏體(ti)不銹鋼有(you)316L和254SMO（ASTM A258 S31254），其中254SMO是我公司(si)第一次焊(han)接(jie)的(de)超級奧氏體(ti)不銹鋼材(cai)(cai)料(liao)(liao)，由于其使用(yong)條(tiao)件(jian)嚴格（用(yong)于腐蝕性環境），材(cai)(cai)料(liao)(liao)昂貴（包(bao)括母(mu)材(cai)(cai)和焊(han)材(cai)(cai)），且焊(han)工不太熟悉，操作(zuo)性有(you)一定的(de)難度，因(yin)此對焊(han)接(jie)時(shi)要求注意的(de)重點列出用(yong)以指導焊(han)接(jie)人員(yuan)和檢驗人員(yuan)。具體(ti)內(nei)容(rong)如下：
為(wei)防焊接煙(yan)塵及Ar氣對(dui)焊接人員的傷(shang)害，焊接作業要在通(tong)風的環(huan)境中進行(xing)；
所(suo)有(you)的焊(han)縫都應該(gai)略有(you)余高，應該(gai)避免出現平的或下凹(ao)狀(zhuang)的焊(han)縫；
焊前(qian)一般不需要預(yu)熱，若環(huan)境溫度低于(yu)2℃，在距離焊縫(feng)區300mm的范圍內應至少加(jia)熱到比周圍環(huan)境溫度高10℃。
層間溫(wen)度(du)不能(neng)大于100℃，線能(neng)量不能(neng)超過1.5KJ/mm
焊件表面的金屬氧化物會導致焊接缺陷，因此焊前對(dui)雜質的清(qing)理(li)十分重要，通常(chang)清(qing)理(li)范圍從焊縫處(chu)向兩側(ce)各延伸50mm，清(qing)理(li)范圍應(ying)當包括工(gong)作坡口加工(gong)的邊緣以及空心管四周和管子內表面。注意：金屬絲刷(shua)并(bing)不能(neng)完全清(qing)理(li)這些(xie)殘留物，用熱水沖洗或(huo)擦(ca)洗或(huo)許是(shi)一個好(hao)方(fang)法(fa)。
焊接盡可能(neng)在1G和2F位置進(jin)行
焊接(jie)接(jie)頭設計必(bi)(bi)須使(shi)打(da)底焊能很好的(de)熔透，引弧(hu)(hu)點要在坡口內，沿坡口出(chu)現的(de)電弧(hu)(hu)掃掠(lve)要打(da)磨干(gan)凈。每一起弧(hu)(hu)與收(shou)弧(hu)(hu)處必(bi)(bi)須打(da)磨干(gan)凈。
定(ding)位(wei)焊需(xu)要背(bei)部保護(hu)氣(qi)體，每一個(ge)接頭都(dou)必須打磨；
將焊接處不能接觸銅和(he)黃銅（由(you)銅和(he)鋅組(zu)成的銅合金），因為銅和(he)鋅的加(jia)入(ru)可(ke)能導致(zhi)裂紋的形成。
二、鐵素體-奧氏體雙相不銹鋼(gang)的焊接(jie)
1. 鐵素體-奧(ao)氏體雙相不銹鋼的(de)概述(shu)
鐵素體-奧氏(shi)體雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)名字是(shi)(shi)(shi)來自于(yu)(yu)其室溫微觀組織，其中大(da)概一(yi)半是(shi)(shi)(shi)鐵素體，一(yi)半是(shi)(shi)(shi)奧氏(shi)體。在(zai)(zai)20世紀30年(nian)代就知道有雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)，它時快時慢的(de)開(kai)發(fa)過程明顯(xian)地受(shou)到(dao)(dao)周(zhou)期性的(de)鎳短缺的(de)影響。直(zhi)到(dao)(dao)1982年(nian)美國《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)手(shou)(shou)冊(ce)》也沒(mei)有認可(ke)雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)(shi)(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中單獨的(de)一(yi)類。在(zai)(zai)那時《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)手(shou)(shou)冊(ce)》把較早的(de)一(yi)種(zhong)雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)-329型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)列在(zai)(zai)奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中。至少有一(yi)家329型不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)制造商建議(yi)不(bu)(bu)要(yao)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)這(zhe)種(zhong)鋼(gang)，在(zai)(zai)20世紀50年(nian)代開(kai)發(fa)的(de)鑄造合(he)(he)金CD4MCu焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)后很脆(cui)。從上(shang)世紀80年(nian)代初這(zhe)種(zhong)鋼(gang)迅速開(kai)發(fa)，在(zai)(zai)同(tong)一(yi)時期召開(kai)的(de)一(yi)系列國際雙(shuang)(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)會議(yi)編(bian)撰的(de)文集中，記(ji)錄了這(zhe)個開(kai)發(fa)過程。至今(jin)這(zhe)種(zhong)鋼(gang)已被用于(yu)(yu)廣(guang)泛(fan)領(ling)域，主要(yao)用于(yu)(yu)要(yao)求優異耐腐蝕性的(de)場(chang)合(he)(he)。在(zai)(zai)這(zhe)一(yi)時期，鋼(gang)的(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)和(he)耐腐蝕性有了明顯(xian)的(de)改(gai)善，這(zhe)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)由(you)于(yu)(yu)認識到(dao)(dao)氮作為一(yi)種(zhong)合(he)(he)金元素可(ke)以起關鍵作用。
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼是(shi)(shi)用(yong)在(zai)能充(chong)分(fen)發揮其優(you)點，即(ji)優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)和高(gao)(gao)(gao)強(qiang)度或者二者兼有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)場(chang)合(he)。因(yin)為它(ta)含有(you)(you)比奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼更高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)相(xiang)成(cheng)(cheng)分(fen)，所(suo)以有(you)(you)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)鐵(tie)磁性(xing)、高(gao)(gao)(gao)熱(re)傳導性(xing)和低的(de)(de)(de)(de)(de)線(xian)脹系數(shu)。雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼最(zui)(zui)多(duo)(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)被選用(yong)于(yu)(yu)耐腐(fu)蝕(shi)場(chang)合(he)，已(yi)經在(zai)很多(duo)(duo)可能發生應力(li)腐(fu)蝕(shi)裂紋和點蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)代替(ti)了奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼。它(ta)們(men)在(zai)絕大多(duo)(duo)數(shu)腐(fu)蝕(shi)場(chang)合(he)遠(yuan)優(you)于(yu)(yu)結構(gou)而(er)又具有(you)(you)相(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度。譬如(ru)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼已(yi)廣(guang)泛用(yong)于(yu)(yu)陸(lu)地和海洋中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)油、氣(qi)管(guan)道。由于(yu)(yu)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼在(zai)相(xiang)對(dui)不(bu)高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度下就(jiu)會形成(cheng)(cheng)很多(duo)(duo)脆性(xing)析出物，所(suo)以不(bu)推薦用(yong)于(yu)(yu)超過280攝氏(shi)度的(de)(de)(de)(de)(de)工作場(chang)合(he)。它(ta)們(men)比奧(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼貴，倒(dao)不(bu)是(shi)(shi)完全(quan)因(yin)為合(he)金元素貴，而(er)主要是(shi)(shi)由于(yu)(yu)從鑄(zhu)態到最(zui)(zui)終的(de)(de)(de)(de)(de)板材、薄(bo)板、管(guan)件的(de)(de)(de)(de)(de)加工費(fei)用(yong)貴。然而(er)它(ta)們(men)提供了優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)而(er)腐(fu)蝕(shi)性(xing)并可降低重(zhong)量，在(zai)中(zhong)(zhong)等程度侵蝕(shi)性(xing)介質中(zhong)(zhong)可能用(yong)來代替(ti)某(mou)些鎳基合(he)金，而(er)價(jia)格僅為原(yuan)來的(de)(de)(de)(de)(de)幾分(fen)之一。
雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼典型的(de)(de)(de)(de)屈服強度(du)(du)(du)大約是425MPa，和奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)210MPa比(bi)較強度(du)(du)(du)要高(gao)得多(duo)。因為雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)(du)高(gao)，其硬度(du)(du)(du)也(ye)高(gao)，所(suo)以在(zai)要求(qiu)(qiu)耐腐(fu)蝕同時要求(qiu)(qiu)耐磨損的(de)(de)(de)(de)場合，這種鋼更有優(you)勢(shi)。與此同時，雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼具(ju)有良好的(de)(de)(de)(de)焊接性，與鐵素(su)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼及奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼相比(bi)，它既(ji)不(bu)(bu)(bu)(bu)像(xiang)鐵素(su)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)焊接熱影響(xiang)區，由于晶粒嚴重粗(cu)化而(er)使塑韌性大幅度(du)(du)(du)降(jiang)低，也(ye)不(bu)(bu)(bu)(bu)像(xiang)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼那(nei)樣，對焊接熱裂紋比(bi)較敏感。當今大多(duo)數的(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼都(dou)是有好的(de)(de)(de)(de)韌度(du)(du)(du)和延性，然而(er)它們在(zai)低溫(wen)時有韌脆轉變，所(suo)以一般不(bu)(bu)(bu)(bu)適合用(yong)于低溫(wen)。雙(shuang) 不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)工作溫(wen)度(du)(du)(du)范圍一般限于-40～280攝氏度(du)(du)(du)。
雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)線脹系(xi)數和(he)碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)、低合(he)金鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)接近。由于(yu)這(zhe)種相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)似性，這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)也可用于(yu)需(xu)要(yao)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)配合(he)使(shi)用的(de)高壓容器類的(de)結構。這(zhe)種情況(kuang)下(xia)，相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)于(yu)使(shi)用奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，能減少由于(yu)熱膨脹不(bu)(bu)(bu)同引起的(de)熱應力。然而(er)由于(yu)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中析出反應在較(jiao)低溫度下(xia)發生，因而(er)它不(bu)(bu)(bu)適(shi)宜用于(yu)需(xu)要(yao)進行消除應力熱處理（焊后熱處理）的(de)場合(he)。
2. 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)化(hua)學(xue)成(cheng)分(fen)及組(zu)織特點
a. 化學成(cheng)分
目前，國際上普遍采用的鐵素體-奧氏體雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可為Cr18型、Cr23型、Cr22型、Cr25型四(si)類。對于Cr25型雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，也有普通雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和超(chao)級雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)之分，當(dang)點蝕指數PREN（PREN=w(Cr)+ 3.3w(Mo)+16 w(N)）>40時，稱為超(chao)級雙(shuang)(shuang)相不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，
我國列入(ru)國家(jia)的鐵素體-奧(ao)氏體雙相不銹鋼主要有Cr18與(yu)Cr25兩(liang)大類(lei)(lei)型。另外一(yi)些與(yu)國外典型材料相類(lei)(lei)似的鋼種也(ye)有生產(chan)和應用。
b. 組織(zhi)特點
雙相不(bu)銹鋼以(yi)單相δ鐵(tie)素體凝固結晶，當繼續冷卻(que)時，發生δ→γ相變，隨著溫(wen)度(du)的(de)降低，δ→γ相變不(bu)斷進行(xing)。在平(ping)衡(heng)條(tiao)件下(xia)或者非快速冷卻(que)的(de)情況下(xia)，部分δ鐵(tie)素體將保留到室溫(wen)，因此，室溫(wen)下(xia)的(de)組織為δ→γ雙相組織。
3. 雙相(xiang)不銹鋼的焊接(jie)特點(dian)
焊(han)接(jie)過(guo)(guo)程是一個快速(su)加熱(re)(re)與快速(su)冷(leng)卻(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)循環過(guo)(guo)程。在(zai)加熱(re)(re)過(guo)(guo)程中，當(dang)熱(re)(re)影(ying)響區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)超過(guo)(guo)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶(rong)處理溫(wen)(wen)度(du)(du)，在(zai)1150~1400℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)狀(zhuang)(zhuang)態下，晶粒將發生(sheng)長大(da)，而且發生(sheng)γ→δ相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)，γ相(xiang)(xiang)(xiang)明(ming)顯減少，δ相(xiang)(xiang)(xiang)增多。一些鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)(wen)近縫區會出現晶粒較(jiao)(jiao)粗大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)δ鐵(tie)素體組織。如果焊(han)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)度(du)(du)較(jiao)(jiao)快，將抑制δ→γ的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二次(ci)相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)，使熱(re)(re)影(ying)響區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)失調，當(dang)δ鐵(tie)素體大(da)于70%時(shi)，二次(ci)轉變(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)γ奧氏體也變(bian)(bian)成針狀(zhuang)(zhuang)和羽毛狀(zhuang)(zhuang)，具有魏氏組織特征，導致力學性能和耐腐蝕性能惡化。當(dang)焊(han)后冷(leng)卻(que)速(su)度(du)(du)較(jiao)(jiao)慢時(shi)，則δ→γ的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二次(ci)相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)比較(jiao)(jiao)充分(fen)，室溫(wen)(wen)下為相(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)較(jiao)(jiao)為合適(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)組織。因此，為防止熱(re)(re)影(ying)響區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快速(su)冷(leng)卻(que)，使δ→γ二次(ci)相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)較(jiao)(jiao)為充分(fen)，保證(zheng)較(jiao)(jiao)合理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)比例(li)，足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)熱(re)(re)輸入(ru)是必要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。隨著母材(cai)厚(hou)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加，焊(han)接(jie)熱(re)(re)輸入(ru)應適(shi)(shi)當(dang)提高(gao)。
對于雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬，仍以(yi)單相(xiang)(xiang)δ鐵素體凝固(gu)結晶，并隨(sui)溫度的(de)(de)降(jiang)低發(fa)生δ→γ組織轉變。但(dan)由于其熔化(hua)-凝固(gu)-冷(leng)卻相(xiang)(xiang)變是一(yi)個(ge)速度較快的(de)(de)不(bu)平衡過(guo)(guo)程，因(yin)此，焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬冷(leng)卻過(guo)(guo)程中的(de)(de)δ→γ組織轉變必然(ran)是不(bu)平衡的(de)(de)。當(dang)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬的(de)(de)化(hua)學成(cheng)分與母材成(cheng)分相(xiang)(xiang)同，或(huo)者母材自熔時(shi)，焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬中的(de)(de)δ相(xiang)(xiang)將偏(pian)(pian)高，而γ相(xiang)(xiang)偏(pian)(pian)低。為了保證焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬中有足夠(gou)的(de)(de)γ相(xiang)(xiang)，應(ying)提高焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬化(hua)學成(cheng)分的(de)(de)Ni當(dang)量，通常的(de)(de)方法是提高奧氏(shi)體化(hua)元(yuan)素（Ni、N）的(de)(de)含量，因(yin)此就出現了焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬的(de)(de)超合(he)金(jin)(jin)化(hua)的(de)(de)特點。
雙相(xiang)不銹(xiu)鋼具(ju)有良(liang)好的焊(han)(han)接(jie)性，盡管(guan)其凝(ning)固(gu)結晶(jing)為(wei)單相(xiang)鐵素(su)體(ti)，但在一般的拘束條件(jian)下，焊(han)(han)縫金屬的熱裂(lie)紋敏(min)感性很小，當雙相(xiang)組織的比例適(shi)當時(shi)(shi)，其冷(leng)裂(lie)紋敏(min)感性也較低。但應注意，雙相(xiang)不銹(xiu)鋼中(zhong)畢竟具(ju)有較高(gao)的鐵素(su)體(ti)，當拘束度(du)較大及焊(han)(han)縫金屬含氫量較高(gao)時(shi)(shi)，還(huan)存在焊(han)(han)接(jie)氫致裂(lie)紋的危險。因此，在焊(han)(han)接(jie)材料(liao)選擇與(yu)焊(han)(han)接(jie)過程中(zhong)應控制氫的來源(yuan)。
另請注意：雙相鋼(gang)(gang)與雙相不(bu)銹鋼(gang)(gang)定(ding)義(yi)不(bu)同，雙相鋼(gang)(gang)是指由低碳鋼(gang)(gang)或低合金高強度鋼(gang)(gang)經臨界處理或控制(zhi)軋制(zhi)而得到(dao)的(de)(de)主要(yao)由鐵素(su)體(ti)和馬氏體(ti)所組成(cheng)的(de)(de)鋼(gang)(gang)。
4. 焊(han)接工藝方法(fa)與焊(han)接材料
a. 焊接工(gong)藝(yi)方(fang)法
到目前(qian)為止，焊(han)條(tiao)電弧焊(han)、鎢極氬弧焊(han)、熔化極氣體(ti)保護焊(han)（采用實(shi)心焊(han)絲或(huo)藥芯(xin)焊(han)絲）、甚至埋弧焊(han)都可用于鐵(tie)素體(ti)-奧氏體(ti)雙(shuang)相不銹鋼的焊(han)接。
b. 焊接工藝方法選擇及(ji)坡口形式與尺寸(cun)
根據(ju)管、板厚度及相應的焊(han)接工(gong)藝方法選擇及坡口尺寸。
c. 雙相不銹鋼(gang)鋼(gang)焊接(jie)指南
我公司(si)在M021項(xiang)目上用的雙相不(bu)銹(xiu)鋼為(wei)ASTM A790 S32750和(he)S32760，且此二者(zhe)皆為(wei)超級雙相不(bu)銹(xiu)鋼，所選(xuan)(xuan)焊(han)(han)接(jie)方法為(wei)GTAW，所選(xuan)(xuan)焊(han)(han)絲(si)為(wei)SANDVIK 25.10.4.L。焊(han)(han)接(jie)時的注意與焊(han)(han)接(jie)超級奧氏體類似，但層間(jian)溫度可(ke)控制為(wei)150攝氏度以下。
d. 不銹鋼(gang)焊(han)接材(cai)料(liao)品牌
到目前為止，焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、已經在(zai)我(wo)公(gong)司進行使用，現在(zai)正在(zai)使用的焊材如下表(biao)：
