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(yi)、奧氏體不銹鋼的焊接
1. 奧氏體不銹鋼(gang)的概述
奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)代表了(le)整個不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)系(xi)列中最(zui)大(da)(da)(da)(da)的(de)(de)一個類(lei)(lei)別，生(sheng)產的(de)(de)噸位高(gao)(gao)(gao)于(yu)其他任(ren)何(he)一種類(lei)(lei)別。它(ta)們(men)在(zai)(zai)(zai)絕大(da)(da)(da)(da)多數環(huan)境中具有(you)(you)(you)良好(hao)的(de)(de)耐腐蝕(shi)(shi)性。奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有(you)(you)(you)和(he)(he)(he)(he)低(di)碳鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)當(dang)的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)，室溫(wen)(wen)時(shi)最(zui)低(di)屈服強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)約為(wei)210MPa（30ksi），然(ran)而不能相(xiang)變(bian)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化。由于(yu)這類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)低(di)溫(wen)(wen)沖擊韌度(du)(du)(du)好(hao)而可(ke)(ke)用(yong)于(yu)低(di)溫(wen)(wen)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)環(huan)境。其高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)可(ke)(ke)達(da)760℃或(huo)者更(geng)高(gao)(gao)(gao)，但是(shi)(shi)大(da)(da)(da)(da)部(bu)分鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)這么高(gao)(gao)(gao)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)下強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和(he)(he)(he)(he)抗氧化能力是(shi)(shi)有(you)(you)(you)限(xian)的(de)(de)。奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)以通(tong)過冷作(zuo)(zuo)(zuo)硬(ying)化而有(you)(you)(you)效地強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化。它(ta)們(men)經(jing)常用(yong)于(yu)要求有(you)(you)(you)很耐大(da)(da)(da)(da)氣(qi)腐蝕(shi)(shi)或(huo)耐高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)腐蝕(shi)(shi)能力的(de)(de)工(gong)作(zuo)(zuo)(zuo)場合。只要按照正(zheng)確的(de)(de)工(gong)藝(yi)規(gui)范施焊(han)，這類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)都是(shi)(shi)可(ke)(ke)以焊(han)接的(de)(de)。在(zai)(zai)(zai)這類(lei)(lei)鋼(gang)(gang)(gang)中添加大(da)(da)(da)(da)量的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素，特別是(shi)(shi)鎳（一般w（Cr）=8%），其他的(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素是(shi)(shi)C、N和(he)(he)(he)(he)Cu。碳和(he)(he)(he)(he)氮是(shi)(shi)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)形(xing)成元(yuan)素，這可(ke)(ke)以從鎳當(dang)量公式中各系(xi)數值(zhi)可(ke)(ke)看出：Nieq=Ni+35C+20N+0.25Cu，加碳是(shi)(shi)為(wei)了(le)改進高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)（蠕變(bian)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)）。在(zai)(zai)(zai)某些鋼(gang)(gang)(gang)中加入(ru)氮主要是(shi)(shi)為(wei)了(le)改進室溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)和(he)(he)(he)(he)低(di)溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度(du)(du)(du)，有(you)(you)(you)時(shi)可(ke)(ke)以提高(gao)(gao)(gao)一倍多，用(yong)氮強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)經(jing)常在(zai)(zai)(zai)它(ta)們(men)的(de)(de)AISI 300系(xi)列型(xing)號后面(mian)標(biao)注一個后綴(zhui)N，如(ru)304LN。AISI 200系(xi)列（如(ru)201）也是(shi)(shi)氮強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化鋼(gang)(gang)(gang)，經(jing)常使用(yong)各種商業名稱(cheng)，例如(ru)：Nitronic.
奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)一般具有(you)較好的(de)韌度和延性(xing)(xing)(xing)，在拉(la)伸(shen)加載時(shi)顯示出很高(gao)的(de)斷后伸(shen)長率(lv)。由于鋼(gang)中合金(jin)含量較高(gao)，所以比馬(ma)氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)、低鉻(ge)和中鉻(ge)鐵(tie)素(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)要(yao)貴。盡管鋼(gang)本身(shen)價格高(gao)，但提供(gong)了突出的(de)工程(cheng)制造方面的(de)優點，特別是(shi)良好成形(xing)性(xing)(xing)(xing)和焊接性(xing)(xing)(xing)，因(yin)而和其他類(lei)的(de)不(bu)銹鋼(gang)比較，經常(chang)降低了總的(de)成本。奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)雖然有(you)很多種類(lei)，但300系列是(shi)最老的(de)也是(shi)應用最廣的(de)。這類(lei)鋼(gang)大部分(fen)是(shi)在18Cr-8Ni系的(de)基礎上(shang)加入合金(jin)元素(su)或者是(shi)進行(xing)變(bian)質，而得到獨(du)特的(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)或者使性(xing)(xing)(xing)能(neng)更完備(bei)。
304型(xing)(xing)不銹(xiu)鋼是這(zhe)(zhe)個(ge)系列鋼的(de)(de)基礎，加上(shang)304L代表了最常選用(yong)的(de)(de)奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼。在316型(xing)(xing)不銹(xiu)鋼中(zhong)用(yong)質量分數大約(yue)2%的(de)(de)仩替代等量的(de)(de)鉻(ge)以改善(shan)耐(nai)點蝕(shi)能力。在穩(wen)定化(hua)的(de)(de)321和(he)347鋼中(zhong)分別少量的(de)(de)鈦(tai)和(he)鈮，它們和(he)碳(tan)(tan)結合(he)以減少由于(yu)析出富鉻(ge)碳(tan)(tan)化(hua)物而引起的(de)(de)晶間(jian)腐蝕(shi)。在上(shang)世紀60年(nian)代普遍使用(yong)L類鋼，這(zhe)(zhe)是由于(yu)利用(yong)AOD（氬-氧脫碳(tan)(tan)）方法熔煉，降低(di)了標(biao)準(zhun)型(xing)(xing)（非低(di)碳(tan)(tan)鋼）和(he)低(di)碳(tan)(tan)型(xing)(xing)不銹(xiu)鋼之間(jian)的(de)(de)價格(ge)差別。這(zhe)(zhe)類低(di)碳(tan)(tan)型(xing)(xing)號不銹(xiu)鋼（304L，316L）已經廣(guang)泛用(yong)于(yu)受到(dao)晶間(jian)侵蝕(shi)和(he)晶間(jian)應力腐蝕(shi)的(de)(de)工作場合(he)。
如(ru)ASTM A312中，最廣泛(fan)使用的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)材304、316、321和347以及(ji)它們(men)的(de)(de)(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都是(shi)18-8類(lei)型，含(han)(han)有(you)的(de)(de)(de)名義成分（質(zhi)(zhi)量(liang)分數）是(shi)18%鉻(ge)和8%鎳(nie)。L類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)代表低碳類(lei)的(de)(de)(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)，其名義碳的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)分數是(shi)0.03%。這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)提(ti)高了在(zai)腐蝕(shi)環境(jing)中對晶間侵(qin)蝕(shi)的(de)(de)(de)耐(nai)力(li)。H類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)碳的(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)分數接近于(yu)0.1%，其高溫強(qiang)度(du)比標準(zhun)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)及(ji)L類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)高，因(yin)而用于(yu)高溫場合。N類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)在(zai)300系(xi)列鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)中有(you)意加(jia)入質(zhi)(zhi)量(liang)分數高達0.20%的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)（300N，316N）碳在(zai)含(han)(han)錳(meng)的(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)里(li)氮(dan)(dan)的(de)(de)(de)加(jia)入量(liang)更高（錳(meng)增(zeng)加(jia)氮(dan)(dan)在(zai)奧氏體相中的(de)(de)(de)溶(rong)解度(du)）。較高的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)含(han)(han)量(liang)可以增(zeng)加(jia)奧氏體不銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)強(qiang)度(du)、抗磨損(sun)和耐(nai)點蝕(shi)能力(li)。
含有鈦和鈮的(de)(de)鋼(gang)如(ru)321和347型(xing)稱為穩定化(hua)(hua)鋼(gang)，因為加入這(zhe)兩種元素(su)穩定了碳，阻止其生成M23C6型(xing)鉻的(de)(de)碳化(hua)(hua)物。由于鈦和鈮的(de)(de)加入量達到(dao)1.0%（質(zhi)量分數）時可以有效地減少基本(ben)中的(de)(de)碳含量使富鉻碳化(hua)(hua)物的(de)(de)析出(chu)很困難(nan)，這(zhe)就降(jiang)低了敏化(hua)(hua)的(de)(de)可能性，而敏化(hua)(hua)會導致在奧氏體鋼(gang)中產生晶間(jian)腐蝕(shi)。還有很多其他鋼(gang)種，包括超級奧氏體不銹鋼(gang)。由于 這(zhe)些鋼(gang)種獨特的(de)(de)性能及對其焊接(jie)性的(de)(de)特殊考慮(lv)。
2. 奧氏體不(bu)銹鋼(gang)焊接方法(fa)與焊接材(cai)料的選(xuan)擇
（1）焊接方法
奧(ao)氏體體不(bu)銹鋼(gang)具有優(you)良的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)，幾乎所有的(de)(de)(de)熔焊(han)(han)(han)方(fang)法(fa)(fa)都可用于(yu)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)，許(xu)多特種焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)，如電阻(zu)點焊(han)(han)(han)、縫焊(han)(han)(han)、閃光焊(han)(han)(han)、激光與電子束焊(han)(han)(han)、釬焊(han)(han)(han)都是可用于(yu)奧(ao)氏體不(bu)銹鋼(gang)，就根據(ju)具體的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)與接(jie)(jie)頭使用性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)要求，合理選擇(ze)最佳的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)。其中焊(han)(han)(han)條電弧(hu)焊(han)(han)(han)、鎢(wu)極氬弧(hu)焊(han)(han)(han)、熔化極惰性(xing)氣體保護焊(han)(han)(han)、埋(mai)弧(hu)焊(han)(han)(han)是較為經濟的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方(fang)法(fa)(fa)。
(2) 焊材(cai)選擇(ze)
對于奧氏體不(bu)銹鋼(gang)填充金屬的種類(lei)，分成(cheng)三(san)個部分，反映(ying)了AWS按焊接(jie)材料各(ge)類(lei)分別設定(ding)的三(san)種標準。其中：
a. 不銹鋼焊條(tiao)采用(yong)美國標(biao)準AWS A5.4標(biao)準用(yong)于焊條(tiao)（我公司焊材為GES-309，GES316L等）；
b. 不銹鋼焊(han)(han)(han)絲采用(yong)(yong)美國標(biao)準(zhun)(zhun)AWS A5.9、A5.22等標(biao)準(zhun)(zhun)用(yong)(yong)于實(shi)心焊(han)(han)(han)絲和金屬粉芯焊(han)(han)(han)絲，氣(qi)體保(bao)護藥芯焊(han)(han)(han)絲（我公司(si)焊(han)(han)(han)材(cai)為(wei)GTS-309，GTS-316L等），所選(xuan)焊(han)(han)(han)絲可用(yong)(yong)于氬(ya)弧(hu)焊(han)(han)(han)、富氬(ya)混合氣(qi)體保(bao)護焊(han)(han)(han)、二氧化碳氣(qi)體保(bao)護焊(han)(han)(han)及埋弧(hu)焊(han)(han)(han)焊(han)(han)(han)接用(yong)(yong)填充材(cai)料(liao)；
c.不銹鋼埋弧焊(han)主要選(xuan)用(yong)氧化(hua)性(xing)弱的中性(xing)或堿性(xing)焊(han)劑。
(3) 高鉬鋼焊(han)接指南
我公司在M035項目上用(yong)的奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)有316L和254SMO（ASTM A258 S31254），其中254SMO是(shi)我公司第一次焊(han)(han)接的超級奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)料(liao)，由于(yu)其使(shi)用(yong)條件嚴格（用(yong)于(yu)腐蝕性環境），材(cai)料(liao)昂貴（包括母(mu)材(cai)和焊(han)(han)材(cai)），且焊(han)(han)工不太熟悉，操作性有一定(ding)的難度，因此對焊(han)(han)接時(shi)要(yao)求(qiu)注意的重點列(lie)出用(yong)以指導(dao)焊(han)(han)接人員(yuan)和檢驗(yan)人員(yuan)。具體(ti)內容(rong)如下(xia)：
為防焊(han)接煙塵及Ar氣對焊(han)接人員的傷(shang)害，焊(han)接作業要在通風的環境中進行(xing)；
所有的(de)焊縫都(dou)應該略有余高，應該避免出現平的(de)或下凹狀的(de)焊縫；
焊前一般不需要預熱，若環境溫度低于2℃，在(zai)距離焊縫區300mm的范圍內應(ying)至少(shao)加熱到(dao)比(bi)周圍環境溫度高10℃。
層間溫度(du)不能大于100℃，線能量不能超過1.5KJ/mm
焊(han)(han)(han)件(jian)表(biao)面的金(jin)屬氧化物(wu)會導(dao)致(zhi)焊(han)(han)(han)接缺陷，因(yin)此焊(han)(han)(han)前(qian)對雜質的清(qing)(qing)理十(shi)分(fen)重(zhong)要，通常(chang)清(qing)(qing)理范圍從焊(han)(han)(han)縫處向兩側(ce)各延(yan)伸50mm，清(qing)(qing)理范圍應當包括工作(zuo)坡口加(jia)工的邊緣以(yi)及空(kong)心(xin)管(guan)(guan)四周(zhou)和管(guan)(guan)子(zi)內表(biao)面。注意(yi)：金(jin)屬絲刷(shua)并不能完全清(qing)(qing)理這(zhe)些(xie)殘留物(wu)，用(yong)熱水沖(chong)洗(xi)或(huo)擦洗(xi)或(huo)許是一個好方法(fa)。
焊接(jie)盡可能在1G和(he)2F位(wei)置進行
焊(han)接接頭設計(ji)必(bi)須使打(da)底焊(han)能很好的熔透，引(yin)弧(hu)點要在坡口內，沿坡口出(chu)現的電弧(hu)掃掠要打(da)磨(mo)(mo)干凈。每一起弧(hu)與收弧(hu)處(chu)必(bi)須打(da)磨(mo)(mo)干凈。
定位焊需(xu)要背部保護氣體，每一個(ge)接(jie)頭(tou)都必須打磨(mo)；
將(jiang)焊接(jie)處不能接(jie)觸銅(tong)和(he)黃銅(tong)（由銅(tong)和(he)鋅(xin)組成(cheng)的銅(tong)合金），因為銅(tong)和(he)鋅(xin)的加入(ru)可能導致(zhi)裂紋的形成(cheng)。
二、鐵素(su)體(ti)-奧氏體(ti)雙相不(bu)銹(xiu)鋼的焊接
1. 鐵素體(ti)-奧(ao)氏體(ti)雙(shuang)相不銹鋼的(de)概述
鐵素體-奧氏(shi)體雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)名(ming)字是(shi)來自于(yu)其室溫微觀(guan)組織(zhi)，其中大概(gai)一(yi)(yi)半(ban)是(shi)鐵素體，一(yi)(yi)半(ban)是(shi)奧氏(shi)體。在(zai)20世紀(ji)30年(nian)代(dai)(dai)就知道有雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)，它時(shi)快時(shi)慢的開(kai)發(fa)過程明(ming)顯(xian)地受到周(zhou)期性的鎳短(duan)缺的影響(xiang)。直到1982年(nian)美國《焊接手冊》也沒(mei)有認(ren)可雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是(shi)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中單獨的一(yi)(yi)類。在(zai)那時(shi)《焊接手冊》把較早(zao)的一(yi)(yi)種雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)-329型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)列在(zai)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中。至少有一(yi)(yi)家329型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的制造商建議(yi)(yi)不(bu)(bu)(bu)要焊接這(zhe)種鋼(gang)，在(zai)20世紀(ji)50年(nian)代(dai)(dai)開(kai)發(fa)的鑄造合金CD4MCu焊接后很脆。從上世紀(ji)80年(nian)代(dai)(dai)初這(zhe)種鋼(gang)迅速開(kai)發(fa)，在(zai)同一(yi)(yi)時(shi)期召開(kai)的一(yi)(yi)系列國際雙(shuang)相不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)會議(yi)(yi)編(bian)撰的文(wen)集(ji)中，記(ji)錄(lu)了(le)這(zhe)個開(kai)發(fa)過程。至今這(zhe)種鋼(gang)已被用(yong)于(yu)廣(guang)泛領域，主要用(yong)于(yu)要求優異(yi)耐腐蝕(shi)性的場合。在(zai)這(zhe)一(yi)(yi)時(shi)期，鋼(gang)的焊接和耐腐蝕(shi)性有了(le)明(ming)顯(xian)的改善，這(zhe)主要是(shi)由于(yu)認(ren)識到氮作(zuo)為一(yi)(yi)種合金元(yuan)素可以起關(guan)鍵作(zuo)用(yong)。
雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是用(yong)(yong)(yong)在能(neng)充分發揮其優點(dian)，即優異(yi)的耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)和(he)(he)高(gao)(gao)強度(du)或(huo)者二者兼(jian)有(you)的應(ying)用(yong)(yong)(yong)場(chang)合(he)。因為它含有(you)比奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)更高(gao)(gao)的鐵(tie)素體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)成分，所(suo)以(yi)有(you)高(gao)(gao)的鐵(tie)磁性(xing)(xing)、高(gao)(gao)熱傳(chuan)導性(xing)(xing)和(he)(he)低的線脹系(xi)數。雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)最(zui)多的是被(bei)選(xuan)用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)場(chang)合(he)，已經在很(hen)多可能(neng)發生應(ying)力腐蝕(shi)(shi)裂紋和(he)(he)點(dian)蝕(shi)(shi)的應(ying)用(yong)(yong)(yong)環境中代替(ti)了奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。它們在絕(jue)大多數腐蝕(shi)(shi)場(chang)合(he)遠(yuan)優于(yu)(yu)結構(gou)而(er)又(you)具(ju)有(you)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)當的強度(du)。譬如(ru)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)已廣泛用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)陸地和(he)(he)海洋中的油、氣管(guan)道。由于(yu)(yu)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對不(bu)高(gao)(gao)的溫度(du)下就會形成很(hen)多脆(cui)性(xing)(xing)析出(chu)物(wu)，所(suo)以(yi)不(bu)推薦用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)超過(guo)280攝氏(shi)(shi)度(du)的工(gong)作場(chang)合(he)。它們比奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)貴，倒不(bu)是完全因為合(he)金元素貴，而(er)主(zhu)要(yao)是由于(yu)(yu)從鑄態到(dao)最(zui)終(zhong)的板(ban)材、薄板(ban)、管(guan)件的加工(gong)費用(yong)(yong)(yong)貴。然而(er)它們提供了優異(yi)的而(er)腐蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)并可降低重量，在中等程度(du)侵蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)介(jie)質中可能(neng)用(yong)(yong)(yong)來(lai)代替(ti)某些鎳基合(he)金，而(er)價格僅為原來(lai)的幾分之(zhi)一。
雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)典型的(de)屈(qu)服強度(du)大(da)約是425MPa，和(he)(he)奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)210MPa比(bi)較強度(du)要高得多。因為雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)強度(du)高，其(qi)硬度(du)也高，所以在要求(qiu)耐腐蝕同(tong)時要求(qiu)耐磨損的(de)場合(he)，這(zhe)種鋼(gang)更有(you)優勢。與(yu)此同(tong)時，雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)具有(you)良好的(de)焊接性，與(yu)鐵(tie)(tie)素體不(bu)(bu)銹鋼(gang)及奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)相(xiang)比(bi)，它(ta)(ta)既(ji)不(bu)(bu)像(xiang)鐵(tie)(tie)素體不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)焊接熱影響區，由于(yu)晶粒嚴(yan)重粗(cu)化而使塑韌(ren)(ren)性大(da)幅度(du)降低(di)，也不(bu)(bu)像(xiang)奧氏(shi)(shi)體不(bu)(bu)銹鋼(gang)那(nei)樣，對焊接熱裂紋(wen)比(bi)較敏感。當今大(da)多數的(de)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼(gang)都是有(you)好的(de)韌(ren)(ren)度(du)和(he)(he)延性，然而它(ta)(ta)們(men)在低(di)溫時有(you)韌(ren)(ren)脆(cui)轉變(bian)，所以一般不(bu)(bu)適(shi)合(he)用于(yu)低(di)溫。雙(shuang) 不(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)工(gong)作(zuo)溫度(du)范圍一般限于(yu)-40～280攝氏(shi)(shi)度(du)。
雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)線脹系數和碳(tan)鋼(gang)(gang)、低合金鋼(gang)(gang)接近。由(you)于(yu)這(zhe)種(zhong)相似性，這(zhe)種(zhong)鋼(gang)(gang)也可用(yong)于(yu)需(xu)要(yao)雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和碳(tan)鋼(gang)(gang)配合使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)高壓容(rong)器(qi)類的(de)(de)結構。這(zhe)種(zhong)情況下，相對于(yu)使(shi)(shi)用(yong)奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)，能減少由(you)于(yu)熱膨脹不(bu)同引起的(de)(de)熱應(ying)力。然而由(you)于(yu)雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中析出反應(ying)在較低溫度(du)下發(fa)生，因而它不(bu)適宜用(yong)于(yu)需(xu)要(yao)進行消除應(ying)力熱處理(li)（焊后熱處理(li)）的(de)(de)場合。
2. 雙相不銹(xiu)鋼的化學成分及組(zu)織(zhi)特(te)點
a. 化學成分
目前，國際上普遍采用的鐵素體-奧氏體雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)可為Cr18型(xing)(xing)、Cr23型(xing)(xing)、Cr22型(xing)(xing)、Cr25型(xing)(xing)四(si)類(lei)。對于Cr25型(xing)(xing)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)，也有普通雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)和超級雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)之分，當(dang)點蝕(shi)指數PREN（PREN=w(Cr)+ 3.3w(Mo)+16 w(N)）>40時，稱為超級雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)，
我國列入國家(jia)的鐵素體-奧氏體雙相不銹(xiu)鋼(gang)主要有(you)Cr18與Cr25兩大類型。另外一(yi)些(xie)與國外典型材料相類似(si)的鋼(gang)種也(ye)有(you)生產(chan)和(he)應用。
b. 組織特點
雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼(gang)以單(dan)相(xiang)(xiang)(xiang)δ鐵素體凝固結晶，當繼(ji)續冷卻時，發生(sheng)δ→γ相(xiang)(xiang)(xiang)變，隨著溫度的降低，δ→γ相(xiang)(xiang)(xiang)變不斷進行。在平衡(heng)條件下或者非快(kuai)速(su)冷卻的情況下，部分δ鐵素體將(jiang)保留到(dao)室溫，因此，室溫下的組織為δ→γ雙相(xiang)(xiang)(xiang)組織。
3. 雙相不(bu)銹鋼的焊(han)接特點
焊接(jie)過程(cheng)是(shi)一個快速(su)加熱(re)與快速(su)冷(leng)卻(que)的(de)(de)(de)熱(re)循環過程(cheng)。在加熱(re)過程(cheng)中，當(dang)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)溫度(du)(du)超過雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)固溶處理(li)溫度(du)(du)，在1150~1400℃的(de)(de)(de)高(gao)溫狀態(tai)下(xia)(xia)，晶(jing)粒將發生長大，而且發生γ→δ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)，γ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)明顯減(jian)少，δ相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)增多。一些鋼的(de)(de)(de)高(gao)溫近(jin)縫(feng)區(qu)會出現晶(jing)粒較粗大的(de)(de)(de)δ鐵素體(ti)組(zu)織(zhi)(zhi)。如(ru)果焊后的(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)速(su)度(du)(du)較快，將抑制(zhi)δ→γ的(de)(de)(de)二次(ci)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)，使熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例失調，當(dang)δ鐵素體(ti)大于70%時(shi)(shi)，二次(ci)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)γ奧氏體(ti)也變(bian)(bian)(bian)成針狀和羽毛狀，具有魏氏組(zu)織(zhi)(zhi)特征，導致力學性能和耐腐蝕性能惡化(hua)。當(dang)焊后冷(leng)卻(que)速(su)度(du)(du)較慢時(shi)(shi)，則δ→γ的(de)(de)(de)二次(ci)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)比(bi)較充分，室溫下(xia)(xia)為相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例較為合(he)適的(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織(zhi)(zhi)。因此，為防止(zhi)熱(re)影(ying)響(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)快速(su)冷(leng)卻(que)，使δ→γ二次(ci)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)(bian)較為充分，保證較合(he)理(li)的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)比(bi)例，足夠的(de)(de)(de)焊接(jie)熱(re)輸(shu)入是(shi)必要的(de)(de)(de)。隨著(zhu)母材厚度(du)(du)的(de)(de)(de)增加，焊接(jie)熱(re)輸(shu)入應適當(dang)提(ti)高(gao)。
對(dui)于雙相(xiang)(xiang)不銹鋼焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)，仍以單相(xiang)(xiang)δ鐵素體凝(ning)固(gu)結晶，并隨溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)(de)降低發生δ→γ組織轉變(bian)。但由于其熔化(hua)-凝(ning)固(gu)-冷(leng)卻(que)相(xiang)(xiang)變(bian)是(shi)一個速度(du)較快(kuai)的(de)(de)(de)(de)不平衡過(guo)程，因此，焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)冷(leng)卻(que)過(guo)程中的(de)(de)(de)(de)δ→γ組織轉變(bian)必然是(shi)不平衡的(de)(de)(de)(de)。當焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分(fen)與母材成(cheng)分(fen)相(xiang)(xiang)同，或者母材自(zi)熔時，焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中的(de)(de)(de)(de)δ相(xiang)(xiang)將偏高(gao)(gao)，而γ相(xiang)(xiang)偏低。為了保(bao)證焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)中有足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)γ相(xiang)(xiang)，應提(ti)高(gao)(gao)焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)化(hua)學(xue)(xue)成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)(de)Ni當量(liang)，通(tong)常的(de)(de)(de)(de)方(fang)法是(shi)提(ti)高(gao)(gao)奧氏(shi)體化(hua)元素（Ni、N）的(de)(de)(de)(de)含量(liang)，因此就(jiu)出現了焊(han)縫(feng)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)超合金(jin)化(hua)的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。
雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼具有(you)良好的焊接性，盡(jin)管其(qi)凝固結晶為單相(xiang)鐵素體，但(dan)在(zai)一般的拘束條件(jian)下，焊縫金屬的熱裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)敏感(gan)性很小，當(dang)(dang)雙(shuang)(shuang)相(xiang)組織的比例適當(dang)(dang)時(shi)，其(qi)冷裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)敏感(gan)性也(ye)較低。但(dan)應注意(yi)，雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)畢(bi)竟具有(you)較高的鐵素體，當(dang)(dang)拘束度較大及焊縫金屬含氫(qing)量較高時(shi)，還(huan)存(cun)在(zai)焊接氫(qing)致裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的危險。因此，在(zai)焊接材料選(xuan)擇與焊接過程中(zhong)應控制氫(qing)的來(lai)源(yuan)。
另請注意：雙(shuang)相(xiang)鋼與雙(shuang)相(xiang)不銹鋼定義(yi)不同，雙(shuang)相(xiang)鋼是指由低碳鋼或(huo)低合金高強(qiang)度鋼經臨界處理或(huo)控制軋制而(er)得到(dao)的(de)主要由鐵素體和馬氏體所(suo)組(zu)成的(de)鋼。
4. 焊(han)接工藝方法與焊(han)接材料
a. 焊接(jie)工藝(yi)方(fang)法
到目(mu)前為止，焊(han)(han)條電(dian)弧焊(han)(han)、鎢極氬弧焊(han)(han)、熔化極氣體保(bao)護焊(han)(han)（采用實(shi)心焊(han)(han)絲或藥芯焊(han)(han)絲）、甚至埋弧焊(han)(han)都可用于鐵素(su)體-奧氏體雙相(xiang)不銹(xiu)鋼的焊(han)(han)接。
b. 焊接(jie)工藝方法選擇(ze)及(ji)坡口形(xing)式與尺寸
根據管、板厚度及(ji)相(xiang)應的焊(han)接(jie)工藝方法選擇(ze)及(ji)坡口尺寸。
c. 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼鋼焊接指南(nan)
我(wo)公司在M021項目(mu)上(shang)用的雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)為(wei)ASTM A790 S32750和S32760，且此二者(zhe)皆為(wei)超(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)不銹鋼(gang)，所(suo)選焊(han)接(jie)(jie)方(fang)法為(wei)GTAW，所(suo)選焊(han)絲為(wei)SANDVIK 25.10.4.L。焊(han)接(jie)(jie)時的注意與焊(han)接(jie)(jie)超(chao)級(ji)奧(ao)氏體類似，但層(ceng)間溫度可控制(zhi)為(wei)150攝氏度以下(xia)。
d. 不銹鋼焊接材料品(pin)牌
到目前為止，焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、已經在(zai)我公司進行使用，現在(zai)正(zheng)在(zai)使用的焊材如下表：
