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)不銹鋼的焊接
1. 奧氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的概述
奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼代(dai)表(biao)了整個不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼系(xi)列(lie)中最大(da)(da)的(de)(de)(de)一個類別，生產(chan)的(de)(de)(de)噸位高(gao)(gao)于其(qi)他(ta)任(ren)何(he)一種類別。它(ta)們在(zai)絕大(da)(da)多(duo)數環境中具有良好的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)。奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼具有和(he)低碳(tan)鋼相(xiang)當(dang)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度，室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)時最低屈服強(qiang)(qiang)度約為210MPa（30ksi），然而不(bu)(bu)(bu)(bu)能(neng)相(xiang)變強(qiang)(qiang)化(hua)。由于這(zhe)類鋼低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)沖擊韌度好而可用于低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)工(gong)作(zuo)環境。其(qi)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度可達760℃或者更(geng)高(gao)(gao)，但是(shi)(shi)(shi)(shi)大(da)(da)部(bu)分鋼在(zai)這(zhe)么高(gao)(gao)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度下強(qiang)(qiang)度和(he)抗(kang)氧化(hua)能(neng)力是(shi)(shi)(shi)(shi)有限的(de)(de)(de)。奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼可以通過冷作(zuo)硬(ying)化(hua)而有效地強(qiang)(qiang)化(hua)。它(ta)們經常(chang)用于要(yao)求(qiu)有很耐(nai)大(da)(da)氣腐蝕(shi)(shi)或耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)腐蝕(shi)(shi)能(neng)力的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)場(chang)合。只要(yao)按照正確(que)的(de)(de)(de)工(gong)藝規范施焊(han)，這(zhe)類鋼都是(shi)(shi)(shi)(shi)可以焊(han)接的(de)(de)(de)。在(zai)這(zhe)類鋼中添加大(da)(da)量的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)元素，特別是(shi)(shi)(shi)(shi)鎳（一般w（Cr）=8%），其(qi)他(ta)的(de)(de)(de)奧氏(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)元素是(shi)(shi)(shi)(shi)C、N和(he)Cu。碳(tan)和(he)氮(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)強(qiang)(qiang)奧氏(shi)體(ti)形(xing)成(cheng)元素，這(zhe)可以從鎳當(dang)量公式(shi)中各系(xi)數值(zhi)可看出：Nieq=Ni+35C+20N+0.25Cu，加碳(tan)是(shi)(shi)(shi)(shi)為了改(gai)進高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度（蠕(ru)變強(qiang)(qiang)度）。在(zai)某些(xie)鋼中加入(ru)氮(dan)主要(yao)是(shi)(shi)(shi)(shi)為了改(gai)進室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度和(he)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度，有時可以提(ti)高(gao)(gao)一倍多(duo)，用氮(dan)強(qiang)(qiang)化(hua)的(de)(de)(de)鋼經常(chang)在(zai)它(ta)們的(de)(de)(de)AISI 300系(xi)列(lie)型號后面標注(zhu)一個后綴N，如304LN。AISI 200系(xi)列(lie)（如201）也是(shi)(shi)(shi)(shi)氮(dan)強(qiang)(qiang)化(hua)鋼，經常(chang)使用各種商業(ye)名(ming)稱(cheng)，例(li)如：Nitronic.
奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)一般具有較好的(de)(de)(de)韌度(du)和(he)(he)(he)(he)延性(xing)(xing)(xing)(xing)，在拉伸(shen)加載時顯(xian)示(shi)出(chu)很高(gao)的(de)(de)(de)斷后伸(shen)長(chang)率(lv)。由于鋼(gang)中合(he)(he)金含量較高(gao)，所(suo)以比馬氏體不銹(xiu)鋼(gang)、低鉻(ge)和(he)(he)(he)(he)中鉻(ge)鐵素體不銹(xiu)鋼(gang)要貴。盡管鋼(gang)本身價格高(gao)，但(dan)提供(gong)了突(tu)出(chu)的(de)(de)(de)工程制造方面的(de)(de)(de)優(you)點，特別(bie)是(shi)(shi)良(liang)好成形性(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)(he)焊接性(xing)(xing)(xing)(xing)，因而和(he)(he)(he)(he)其他類(lei)(lei)的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)比較，經常降(jiang)低了總的(de)(de)(de)成本。奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)雖然有很多(duo)種類(lei)(lei)，但(dan)300系(xi)列(lie)是(shi)(shi)最老的(de)(de)(de)也是(shi)(shi)應用最廣的(de)(de)(de)。這類(lei)(lei)鋼(gang)大部分是(shi)(shi)在18Cr-8Ni系(xi)的(de)(de)(de)基(ji)礎上加入合(he)(he)金元(yuan)素或者是(shi)(shi)進(jin)行變質，而得到獨特的(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)或者使性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)更完備(bei)。
304型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是(shi)這個系列(lie)鋼(gang)的基礎，加(jia)上304L代表(biao)了(le)最常選用(yong)的奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。在316型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中用(yong)質量分數大約(yue)2%的仩替代等量的鉻以(yi)改善耐(nai)點蝕(shi)能力。在穩定化(hua)的321和(he)347鋼(gang)中分別少量的鈦和(he)鈮，它們和(he)碳結合(he)(he)以(yi)減少由(you)(you)于(yu)析出富(fu)鉻碳化(hua)物而引起的晶(jing)間(jian)(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)。在上世紀60年代普遍使用(yong)L類(lei)鋼(gang)，這是(shi)由(you)(you)于(yu)利用(yong)AOD（氬(ya)-氧脫碳）方法熔煉，降(jiang)低(di)了(le)標準型（非(fei)低(di)碳鋼(gang)）和(he)低(di)碳型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)之(zhi)間(jian)(jian)(jian)的價格差別。這類(lei)低(di)碳型號不(bu)銹(xiu)鋼(gang)（304L，316L）已經廣泛(fan)用(yong)于(yu)受到晶(jing)間(jian)(jian)(jian)侵蝕(shi)和(he)晶(jing)間(jian)(jian)(jian)應力腐(fu)蝕(shi)的工(gong)作(zuo)場合(he)(he)。
如ASTM A312中(zhong)，最廣泛使(shi)用的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)材304、316、321和(he)(he)347以(yi)及它們的(de)(de)(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)都是(shi)18-8類型，含有的(de)(de)(de)名義(yi)成(cheng)分(fen)（質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)）是(shi)18%鉻和(he)(he)8%鎳。L類鋼(gang)(gang)(gang)代表(biao)低碳類的(de)(de)(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)，其名義(yi)碳的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)是(shi)0.03%。這類鋼(gang)(gang)(gang)提高(gao)了(le)在腐蝕環境中(zhong)對晶(jing)間侵蝕的(de)(de)(de)耐力(li)。H類鋼(gang)(gang)(gang)碳的(de)(de)(de)質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)接近(jin)于0.1%，其高(gao)溫強(qiang)(qiang)度比(bi)標準(zhun)鋼(gang)(gang)(gang)及L類鋼(gang)(gang)(gang)高(gao)，因而用于高(gao)溫場(chang)合。N類鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)在300系列鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)有意加(jia)入質量(liang)(liang)分(fen)數(shu)高(gao)達0.20%的(de)(de)(de)氮(dan)（300N，316N）碳在含錳的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)里氮(dan)的(de)(de)(de)加(jia)入量(liang)(liang)更(geng)高(gao)（錳增加(jia)氮(dan)在奧氏體(ti)相中(zhong)的(de)(de)(de)溶解度）。較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)氮(dan)含量(liang)(liang)可以(yi)增加(jia)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度、抗磨損和(he)(he)耐點蝕能力(li)。
含有(you)鈦(tai)和(he)(he)鈮的(de)(de)(de)鋼如(ru)321和(he)(he)347型稱為(wei)(wei)穩(wen)定(ding)化(hua)(hua)鋼，因為(wei)(wei)加入(ru)(ru)這(zhe)兩種元(yuan)素穩(wen)定(ding)了(le)碳，阻止其生成M23C6型鉻的(de)(de)(de)碳化(hua)(hua)物。由于鈦(tai)和(he)(he)鈮的(de)(de)(de)加入(ru)(ru)量(liang)達到(dao)1.0%（質量(liang)分數）時可(ke)以有(you)效地減(jian)少基本中的(de)(de)(de)碳含量(liang)使富鉻碳化(hua)(hua)物的(de)(de)(de)析出很(hen)困(kun)難(nan)，這(zhe)就降低了(le)敏化(hua)(hua)的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性(xing)(xing)，而敏化(hua)(hua)會導(dao)致(zhi)在奧(ao)氏體鋼中產生晶(jing)間腐(fu)蝕。還有(you)很(hen)多其他(ta)鋼種，包括超級奧(ao)氏體不銹鋼。由于 這(zhe)些鋼種獨特的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)及對其焊接(jie)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)特殊(shu)考慮。
2. 奧(ao)氏體不銹鋼焊接方法與焊接材料的選擇
（1）焊接(jie)方(fang)法
奧氏體(ti)(ti)體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有(you)優良的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)，幾乎所有(you)的熔焊(han)(han)(han)方法(fa)都可用于奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，許(xu)多特種焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)，如電(dian)阻點焊(han)(han)(han)、縫(feng)焊(han)(han)(han)、閃光焊(han)(han)(han)、激(ji)光與電(dian)子束焊(han)(han)(han)、釬焊(han)(han)(han)都是(shi)(shi)可用于奧氏體(ti)(ti)不銹鋼(gang)(gang)，就根(gen)據具(ju)(ju)體(ti)(ti)的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)與接(jie)(jie)頭使用性(xing)能的要(yao)求，合(he)理選擇最佳的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)。其中(zhong)焊(han)(han)(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)(han)(han)、鎢(wu)極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)、熔化極惰性(xing)氣(qi)體(ti)(ti)保護焊(han)(han)(han)、埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)是(shi)(shi)較為經濟的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)。
(2) 焊材選擇
對(dui)于奧氏體不銹鋼填充金屬的(de)種(zhong)類，分成三個(ge)部分，反映(ying)了AWS按焊接材料各(ge)類分別(bie)設定的(de)三種(zhong)標準。其中：
a. 不銹(xiu)鋼焊(han)(han)條采用美國(guo)標準AWS A5.4標準用于焊(han)(han)條（我公(gong)司焊(han)(han)材為GES-309，GES316L等(deng)）；
b. 不銹(xiu)鋼焊(han)絲(si)采用(yong)美國標準AWS A5.9、A5.22等(deng)標準用(yong)于實(shi)心焊(han)絲(si)和(he)金屬粉芯焊(han)絲(si)，氣(qi)體(ti)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)藥芯焊(han)絲(si)（我公司焊(han)材為(wei)GTS-309，GTS-316L等(deng)），所選焊(han)絲(si)可用(yong)于氬弧焊(han)、富氬混合氣(qi)體(ti)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)焊(han)、二氧化碳氣(qi)體(ti)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)焊(han)及埋(mai)弧焊(han)焊(han)接用(yong)填充材料；
c.不銹鋼(gang)埋弧(hu)焊主要選用氧化性(xing)弱的中性(xing)或堿性(xing)焊劑。
(3) 高鉬鋼焊接指(zhi)南
我公司(si)在M035項目(mu)上用(yong)的奧氏(shi)體不銹鋼有(you)316L和254SMO（ASTM A258 S31254），其(qi)中(zhong)254SMO是(shi)我公司(si)第一(yi)次焊接(jie)的超(chao)級奧氏(shi)體不銹鋼材料(liao)，由(you)于其(qi)使用(yong)條件嚴格（用(yong)于腐(fu)蝕性環(huan)境），材料(liao)昂貴（包括母材和焊材），且焊工不太熟悉，操作性有(you)一(yi)定(ding)的難度，因此對焊接(jie)時(shi)要求(qiu)注意的重點列出用(yong)以指導焊接(jie)人員(yuan)和檢(jian)驗人員(yuan)。具體內容如(ru)下：
為防焊(han)接煙塵及Ar氣對焊(han)接人員的(de)傷害(hai)，焊(han)接作業要在通風的(de)環境中進行；
所有的焊縫都應(ying)該略(lve)有余高(gao)，應(ying)該避免出現平的或(huo)下(xia)凹狀的焊縫；
焊前一(yi)般不需要預(yu)熱，若環(huan)境溫(wen)度低(di)于2℃，在距離焊縫區300mm的范(fan)圍內(nei)應至少加熱到比周圍環(huan)境溫(wen)度高10℃。
層間溫度不(bu)能(neng)大于100℃，線(xian)能(neng)量不(bu)能(neng)超過1.5KJ/mm
焊(han)件表(biao)面的(de)金屬氧(yang)化物(wu)會導致焊(han)接(jie)缺陷，因此焊(han)前對(dui)雜質的(de)清理(li)(li)十分重(zhong)要，通常清理(li)(li)范圍從焊(han)縫處向兩側各延伸50mm，清理(li)(li)范圍應當包括工作坡口加工的(de)邊緣以(yi)及空心管四周和管子內(nei)表(biao)面。注意(yi)：金屬絲(si)刷并不能完全清理(li)(li)這些殘留(liu)物(wu)，用熱(re)水(shui)沖(chong)洗(xi)或(huo)擦洗(xi)或(huo)許是一個好方法。
焊接(jie)盡可能(neng)在(zai)1G和2F位置進行
焊接接頭(tou)設計必(bi)須使打底(di)焊能很好的熔(rong)透(tou)，引弧點要在坡口內，沿坡口出現的電(dian)弧掃掠要打磨干凈。每一起弧與(yu)收弧處必(bi)須打磨干凈。
定位焊需要背部保(bao)護氣體，每一(yi)個接頭都必(bi)須打磨；
將焊接處不能接觸銅(tong)和黃銅(tong)（由銅(tong)和鋅組(zu)成(cheng)的(de)銅(tong)合金），因為銅(tong)和鋅的(de)加入可能導致(zhi)裂紋的(de)形成(cheng)。
二、鐵素體-奧(ao)氏體雙相不銹鋼(gang)的焊接(jie)
1. 鐵(tie)素(su)體-奧氏體雙相(xiang)不銹鋼的(de)概述
鐵素(su)體-奧(ao)(ao)氏體雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)名字(zi)是(shi)來自于其室溫(wen)微觀組織，其中(zhong)大(da)概(gai)一(yi)(yi)(yi)半是(shi)鐵素(su)體，一(yi)(yi)(yi)半是(shi)奧(ao)(ao)氏體。在(zai)(zai)(zai)20世(shi)紀30年(nian)代就(jiu)知道有(you)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，它時(shi)快(kuai)時(shi)慢的(de)(de)(de)(de)開(kai)(kai)發(fa)過程明顯(xian)地受到周期性(xing)的(de)(de)(de)(de)鎳短缺的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。直到1982年(nian)美國《焊(han)(han)接(jie)(jie)手冊(ce)》也沒有(you)認可雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)單(dan)獨(du)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)類(lei)。在(zai)(zai)(zai)那(nei)時(shi)《焊(han)(han)接(jie)(jie)手冊(ce)》把較早的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)-329型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)列在(zai)(zai)(zai)奧(ao)(ao)氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)。至少有(you)一(yi)(yi)(yi)家329型不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)制造(zao)(zao)商建議不(bu)要焊(han)(han)接(jie)(jie)這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，在(zai)(zai)(zai)20世(shi)紀50年(nian)代開(kai)(kai)發(fa)的(de)(de)(de)(de)鑄造(zao)(zao)合金(jin)CD4MCu焊(han)(han)接(jie)(jie)后很脆。從上世(shi)紀80年(nian)代初這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)迅速開(kai)(kai)發(fa)，在(zai)(zai)(zai)同一(yi)(yi)(yi)時(shi)期召開(kai)(kai)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)系列國際(ji)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)會議編撰的(de)(de)(de)(de)文集(ji)中(zhong)，記錄了這(zhe)個開(kai)(kai)發(fa)過程。至今這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)已被(bei)用于廣泛領域，主(zhu)要用于要求優異耐腐蝕性(xing)的(de)(de)(de)(de)場合。在(zai)(zai)(zai)這(zhe)一(yi)(yi)(yi)時(shi)期，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)和耐腐蝕性(xing)有(you)了明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)改善(shan)，這(zhe)主(zhu)要是(shi)由于認識到氮作為一(yi)(yi)(yi)種合金(jin)元素(su)可以起關鍵作用。
雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)用(yong)在(zai)能(neng)充分發揮其(qi)優(you)點(dian)，即優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)和(he)(he)高強度(du)或者(zhe)二者(zhe)兼有(you)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)場合(he)(he)。因(yin)為它(ta)(ta)含有(you)比(bi)(bi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)更高的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)成分，所以有(you)高的(de)(de)(de)(de)鐵(tie)磁性(xing)、高熱傳(chuan)導性(xing)和(he)(he)低的(de)(de)(de)(de)線脹系數。雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)最多的(de)(de)(de)(de)是(shi)被選用(yong)于(yu)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)場合(he)(he)，已經在(zai)很多可(ke)(ke)能(neng)發生應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)裂紋和(he)(he)點(dian)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)環境中(zhong)代(dai)替了奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)。它(ta)(ta)們在(zai)絕大多數腐(fu)蝕(shi)場合(he)(he)遠(yuan)優(you)于(yu)結構(gou)而又具有(you)相(xiang)當的(de)(de)(de)(de)強度(du)。譬如(ru)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)已廣泛用(yong)于(yu)陸地(di)和(he)(he)海洋(yang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)油(you)、氣管道。由于(yu)雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)在(zai)相(xiang)對(dui)不(bu)(bu)高的(de)(de)(de)(de)溫度(du)下就(jiu)會形成很多脆(cui)性(xing)析出物，所以不(bu)(bu)推薦用(yong)于(yu)超過280攝(she)氏(shi)度(du)的(de)(de)(de)(de)工作場合(he)(he)。它(ta)(ta)們比(bi)(bi)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)貴(gui)，倒不(bu)(bu)是(shi)完全因(yin)為合(he)(he)金(jin)元素貴(gui)，而主要(yao)是(shi)由于(yu)從鑄(zhu)態到最終的(de)(de)(de)(de)板材、薄(bo)板、管件的(de)(de)(de)(de)加工費用(yong)貴(gui)。然而它(ta)(ta)們提供了優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)而腐(fu)蝕(shi)性(xing)并可(ke)(ke)降低重量，在(zai)中(zhong)等程度(du)侵蝕(shi)性(xing)介質中(zhong)可(ke)(ke)能(neng)用(yong)來代(dai)替某些鎳基合(he)(he)金(jin)，而價格僅為原來的(de)(de)(de)(de)幾分之一。
雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)典(dian)型的(de)屈服強(qiang)度(du)(du)(du)大(da)約是425MPa，和奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)210MPa比較強(qiang)度(du)(du)(du)要高(gao)(gao)得多。因為雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)強(qiang)度(du)(du)(du)高(gao)(gao)，其硬度(du)(du)(du)也高(gao)(gao)，所以(yi)在要求(qiu)(qiu)耐腐蝕同(tong)時要求(qiu)(qiu)耐磨(mo)損(sun)的(de)場合，這種鋼(gang)(gang)(gang)更有(you)優勢。與(yu)此同(tong)時，雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)良好的(de)焊接性(xing)，與(yu)鐵素體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)及奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)比，它既(ji)不(bu)(bu)(bu)像鐵素體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊接熱(re)影響區，由于晶(jing)粒嚴重粗化(hua)而(er)使塑韌性(xing)大(da)幅度(du)(du)(du)降低(di)(di)，也不(bu)(bu)(bu)像奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)那樣，對焊接熱(re)裂(lie)紋比較敏(min)感。當今大(da)多數的(de)雙(shuang)(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)都(dou)是有(you)好的(de)韌度(du)(du)(du)和延性(xing)，然而(er)它們在低(di)(di)溫時有(you)韌脆轉(zhuan)變，所以(yi)一般不(bu)(bu)(bu)適合用于低(di)(di)溫。雙(shuang)(shuang) 不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)工(gong)作溫度(du)(du)(du)范圍一般限于-40～280攝氏(shi)度(du)(du)(du)。
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)線脹系數和(he)碳鋼(gang)(gang)、低合(he)金(jin)鋼(gang)(gang)接(jie)近(jin)。由于(yu)(yu)這(zhe)種(zhong)相(xiang)似性，這(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)也可用于(yu)(yu)需(xu)要雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)和(he)碳鋼(gang)(gang)配合(he)使用的(de)高壓(ya)容器類的(de)結構。這(zhe)種(zhong)情(qing)況下(xia)，相(xiang)對(dui)于(yu)(yu)使用奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)，能減少由于(yu)(yu)熱(re)(re)(re)膨脹不(bu)同引起的(de)熱(re)(re)(re)應力。然而由于(yu)(yu)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)(gang)中析出(chu)反應在較低溫度(du)下(xia)發生，因而它不(bu)適宜用于(yu)(yu)需(xu)要進行消除(chu)應力熱(re)(re)(re)處(chu)理（焊后熱(re)(re)(re)處(chu)理）的(de)場(chang)合(he)。
2. 雙相不銹鋼的化學成分及組織特(te)點
a. 化學成分
目前(qian)，國際上(shang)普(pu)遍采用的鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)可為Cr18型(xing)(xing)、Cr23型(xing)(xing)、Cr22型(xing)(xing)、Cr25型(xing)(xing)四類(lei)。對于Cr25型(xing)(xing)雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，也(ye)有普(pu)通雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和超(chao)級雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)之分，當點蝕指數PREN（PREN=w(Cr)+ 3.3w(Mo)+16 w(N)）>40時，稱(cheng)為超(chao)級雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，
我國列入國家(jia)的鐵素(su)體(ti)-奧氏體(ti)雙相不銹鋼主要有(you)Cr18與(yu)Cr25兩大類(lei)型(xing)。另外一些與(yu)國外典型(xing)材料(liao)相類(lei)似的鋼種也有(you)生產(chan)和應用。
b. 組(zu)織(zhi)特點(dian)
雙相(xiang)不(bu)銹鋼以單相(xiang)δ鐵(tie)素(su)體凝(ning)固結(jie)晶，當繼續冷(leng)卻(que)時(shi)，發生δ→γ相(xiang)變，隨(sui)著溫(wen)(wen)(wen)度的降低，δ→γ相(xiang)變不(bu)斷進行。在平衡條件下(xia)(xia)或者非(fei)快速(su)冷(leng)卻(que)的情況(kuang)下(xia)(xia)，部分δ鐵(tie)素(su)體將保留到室(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)，因此，室(shi)(shi)溫(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)的組(zu)織為(wei)δ→γ雙相(xiang)組(zu)織。
3. 雙相不銹鋼的(de)焊接特點
焊(han)接過程是一個快(kuai)速(su)加(jia)熱(re)與快(kuai)速(su)冷(leng)卻的(de)(de)(de)熱(re)循環(huan)過程。在(zai)加(jia)熱(re)過程中，當(dang)(dang)熱(re)影響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度超過雙相(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)固溶處(chu)理溫(wen)(wen)度，在(zai)1150~1400℃的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)狀態下(xia)(xia)，晶(jing)粒(li)將發生(sheng)長大，而(er)且發生(sheng)γ→δ相(xiang)(xiang)變(bian)，γ相(xiang)(xiang)明顯減少，δ相(xiang)(xiang)增多(duo)。一些鋼的(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)近縫區(qu)(qu)會(hui)出現晶(jing)粒(li)較(jiao)粗大的(de)(de)(de)δ鐵素體(ti)組(zu)織(zhi)。如果焊(han)后(hou)的(de)(de)(de)冷(leng)卻速(su)度較(jiao)快(kuai)，將抑制(zhi)δ→γ的(de)(de)(de)二(er)次相(xiang)(xiang)變(bian)，使(shi)熱(re)影響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)失調，當(dang)(dang)δ鐵素體(ti)大于70%時，二(er)次轉變(bian)的(de)(de)(de)γ奧氏體(ti)也變(bian)成針狀和(he)羽毛(mao)狀，具有(you)魏氏組(zu)織(zhi)特(te)征(zheng)，導致力學(xue)性能(neng)和(he)耐腐蝕性能(neng)惡化。當(dang)(dang)焊(han)后(hou)冷(leng)卻速(su)度較(jiao)慢時，則δ→γ的(de)(de)(de)二(er)次相(xiang)(xiang)變(bian)比(bi)較(jiao)充分(fen)(fen)，室(shi)溫(wen)(wen)下(xia)(xia)為相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)較(jiao)為合適(shi)的(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)組(zu)織(zhi)。因此(ci)，為防止熱(re)影響(xiang)區(qu)(qu)的(de)(de)(de)快(kuai)速(su)冷(leng)卻，使(shi)δ→γ二(er)次相(xiang)(xiang)變(bian)較(jiao)為充分(fen)(fen)，保證較(jiao)合理的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)，足夠的(de)(de)(de)焊(han)接熱(re)輸入(ru)是必要(yao)的(de)(de)(de)。隨著母材(cai)厚度的(de)(de)(de)增加(jia)，焊(han)接熱(re)輸入(ru)應適(shi)當(dang)(dang)提(ti)高。
對于雙相(xiang)(xiang)不銹鋼焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)，仍以單相(xiang)(xiang)δ鐵素體凝固(gu)結(jie)晶，并(bing)隨溫度的(de)(de)(de)(de)(de)降低發生(sheng)δ→γ組織(zhi)轉變。但由于其熔化(hua)-凝固(gu)-冷卻相(xiang)(xiang)變是一個速度較快的(de)(de)(de)(de)(de)不平(ping)衡過程(cheng)，因(yin)此(ci)，焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)冷卻過程(cheng)中的(de)(de)(de)(de)(de)δ→γ組織(zhi)轉變必然是不平(ping)衡的(de)(de)(de)(de)(de)。當焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學成(cheng)分與(yu)母(mu)材成(cheng)分相(xiang)(xiang)同(tong)，或者母(mu)材自熔時(shi)，焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中的(de)(de)(de)(de)(de)δ相(xiang)(xiang)將偏高(gao)，而γ相(xiang)(xiang)偏低。為了保證(zheng)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中有足夠的(de)(de)(de)(de)(de)γ相(xiang)(xiang)，應提(ti)高(gao)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)化(hua)學成(cheng)分的(de)(de)(de)(de)(de)Ni當量(liang)，通常(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)方法是提(ti)高(gao)奧氏體化(hua)元素（Ni、N）的(de)(de)(de)(de)(de)含量(liang)，因(yin)此(ci)就出現了焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)超(chao)合金(jin)(jin)(jin)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)特點。
雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)具(ju)有良好的(de)(de)焊(han)接(jie)性，盡(jin)管(guan)其(qi)凝固結晶為單相鐵素(su)體(ti)，但在一般的(de)(de)拘束條(tiao)件下，焊(han)縫(feng)金屬(shu)的(de)(de)熱裂紋敏感性很(hen)小，當(dang)雙(shuang)相組(zu)織(zhi)的(de)(de)比(bi)例適(shi)當(dang)時(shi)，其(qi)冷裂紋敏感性也較低。但應(ying)(ying)注意，雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)中畢竟具(ju)有較高的(de)(de)鐵素(su)體(ti)，當(dang)拘束度較大(da)及焊(han)縫(feng)金屬(shu)含氫量較高時(shi)，還存在焊(han)接(jie)氫致裂紋的(de)(de)危險。因此，在焊(han)接(jie)材料選擇(ze)與(yu)焊(han)接(jie)過程中應(ying)(ying)控制(zhi)氫的(de)(de)來源。
另請注意：雙(shuang)相鋼與雙(shuang)相不銹鋼定(ding)義不同，雙(shuang)相鋼是指由低碳鋼或低合(he)金高(gao)強度鋼經臨(lin)界處理或控(kong)制軋制而得到(dao)的(de)主要(yao)由鐵(tie)素體和馬氏體所(suo)組成的(de)鋼。
4. 焊接工藝方法與(yu)焊接材料(liao)
a. 焊接工(gong)藝方法
到目(mu)前為(wei)止(zhi)，焊(han)條電弧焊(han)、鎢極(ji)氬弧焊(han)、熔化(hua)極(ji)氣體(ti)保護焊(han)（采用(yong)實(shi)心焊(han)絲或藥芯焊(han)絲）、甚至埋弧焊(han)都可用(yong)于鐵素體(ti)-奧(ao)氏體(ti)雙相不銹鋼(gang)的焊(han)接(jie)。
b. 焊接工藝方法選擇及坡(po)口形式(shi)與尺寸
根據(ju)管、板厚度及(ji)相(xiang)應的焊接(jie)工(gong)藝(yi)方法選擇及(ji)坡口尺(chi)寸(cun)。
c. 雙相不銹鋼(gang)(gang)鋼(gang)(gang)焊接(jie)指南
我(wo)公司(si)在M021項目上用的(de)雙相(xiang)不銹鋼為ASTM A790 S32750和S32760，且此(ci)二者皆(jie)為超級雙相(xiang)不銹鋼，所選焊接(jie)方(fang)法為GTAW，所選焊絲為SANDVIK 25.10.4.L。焊接(jie)時的(de)注意與焊接(jie)超級奧氏體類似，但(dan)層間溫度可控制為150攝氏度以(yi)下。
d. 不銹鋼焊接材料(liao)品牌
到目前為止，焊(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)、鎢極氬弧(hu)焊(han)(han)、已經在我(wo)公司進行使用，現在正在使用的焊(han)(han)材如下表：
