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、奧氏體不銹鋼的焊接
1. 奧(ao)氏體(ti)不銹鋼的概述
奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)代表了(le)整個不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)系(xi)列(lie)(lie)中(zhong)最大的(de)(de)一(yi)個類(lei)別(bie)，生產的(de)(de)噸位高(gao)于其(qi)(qi)他(ta)任何一(yi)種(zhong)類(lei)別(bie)。它(ta)們在(zai)絕大多數(shu)環(huan)境(jing)中(zhong)具(ju)有良好的(de)(de)耐(nai)(nai)腐蝕性。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有和(he)(he)(he)低(di)(di)(di)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)相當的(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度，室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)時最低(di)(di)(di)屈服強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度約(yue)為(wei)210MPa（30ksi），然而(er)不(bu)(bu)能(neng)相變強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)。由于這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)沖擊(ji)韌(ren)度好而(er)可(ke)(ke)(ke)(ke)用(yong)于低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)。其(qi)(qi)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)工(gong)作(zuo)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度可(ke)(ke)(ke)(ke)達760℃或者更高(gao)，但是(shi)大部(bu)分鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)這么高(gao)的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度下(xia)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度和(he)(he)(he)抗氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)能(neng)力是(shi)有限的(de)(de)。奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)通過冷作(zuo)硬化(hua)(hua)(hua)(hua)而(er)有效地強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)。它(ta)們經(jing)常用(yong)于要求有很耐(nai)(nai)大氣腐蝕或耐(nai)(nai)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)腐蝕能(neng)力的(de)(de)工(gong)作(zuo)場(chang)合(he)。只(zhi)要按照正(zheng)確的(de)(de)工(gong)藝規范施焊，這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)都是(shi)可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)焊接(jie)的(de)(de)。在(zai)這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)添(tian)加(jia)大量(liang)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成元素(su)，特別(bie)是(shi)鎳（一(yi)般w（Cr）=8%），其(qi)(qi)他(ta)的(de)(de)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成元素(su)是(shi)C、N和(he)(he)(he)Cu。碳(tan)(tan)和(he)(he)(he)氮是(shi)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)形(xing)成元素(su)，這可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)從(cong)鎳當量(liang)公式中(zhong)各系(xi)數(shu)值可(ke)(ke)(ke)(ke)看出：Nieq=Ni+35C+20N+0.25Cu，加(jia)碳(tan)(tan)是(shi)為(wei)了(le)改進(jin)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度（蠕變強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度）。在(zai)某些鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)氮主要是(shi)為(wei)了(le)改進(jin)室(shi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度和(he)(he)(he)低(di)(di)(di)溫(wen)(wen)(wen)(wen)強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)度，有時可(ke)(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)提高(gao)一(yi)倍多，用(yong)氮強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)經(jing)常在(zai)它(ta)們的(de)(de)AISI 300系(xi)列(lie)(lie)型(xing)號后面標注一(yi)個后綴N，如304LN。AISI 200系(xi)列(lie)(lie)（如201）也是(shi)氮強(qiang)(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)(hua)(hua)(hua)鋼(gang)(gang)(gang)，經(jing)常使用(yong)各種(zhong)商(shang)業(ye)名稱，例如：Nitronic.
奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)一(yi)般具有(you)較好(hao)的(de)(de)韌度和(he)(he)延性，在拉(la)伸加載時顯(xian)示出很高的(de)(de)斷后(hou)伸長率(lv)。由于鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)合金(jin)含量較高，所(suo)以比馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、低(di)鉻和(he)(he)中(zhong)(zhong)鉻鐵素(su)(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)要貴。盡管鋼(gang)(gang)(gang)(gang)本身價格(ge)高，但提供了(le)(le)突出的(de)(de)工程制(zhi)造方面(mian)的(de)(de)優點，特別是良好(hao)成形性和(he)(he)焊接性，因(yin)而和(he)(he)其他類(lei)的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)比較，經常降低(di)了(le)(le)總(zong)的(de)(de)成本。奧氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)雖然有(you)很多種類(lei)，但300系列是最老的(de)(de)也是應用最廣的(de)(de)。這類(lei)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)大(da)部分是在18Cr-8Ni系的(de)(de)基礎上加入合金(jin)元(yuan)素(su)(su)或者是進(jin)行變質，而得到獨特的(de)(de)性能或者使性能更完備。
304型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是這個系列鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的基礎，加上(shang)304L代表了(le)最常(chang)選用(yong)的奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。在(zai)316型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)用(yong)質(zhi)量(liang)(liang)分數(shu)大約2%的仩替代等量(liang)(liang)的鉻以(yi)改善(shan)耐點蝕(shi)能力(li)。在(zai)穩定化的321和(he)(he)347鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)分別(bie)(bie)少(shao)量(liang)(liang)的鈦和(he)(he)鈮(ni)，它們(men)和(he)(he)碳(tan)結合以(yi)減少(shao)由(you)于析出富鉻碳(tan)化物而(er)引起的晶間腐蝕(shi)。在(zai)上(shang)世(shi)紀60年代普遍使(shi)用(yong)L類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，這是由(you)于利(li)用(yong)AOD（氬(ya)-氧脫碳(tan)）方法熔煉，降低(di)(di)了(le)標準型（非低(di)(di)碳(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)）和(he)(he)低(di)(di)碳(tan)型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)之(zhi)間的價(jia)格差別(bie)(bie)。這類低(di)(di)碳(tan)型號不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（304L，316L）已經廣泛(fan)用(yong)于受(shou)到晶間侵蝕(shi)和(he)(he)晶間應(ying)力(li)腐蝕(shi)的工(gong)作場合。
如ASTM A312中，最廣泛(fan)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)材304、316、321和(he)347以及(ji)它們的(de)(de)(de)(de)變(bian)種鋼(gang)(gang)都是18-8類(lei)(lei)(lei)型(xing)，含有的(de)(de)(de)(de)名義(yi)成分（質(zhi)(zhi)量分數(shu)(shu)）是18%鉻和(he)8%鎳。L類(lei)(lei)(lei)鋼(gang)(gang)代表低(di)碳類(lei)(lei)(lei)的(de)(de)(de)(de)變(bian)種鋼(gang)(gang)，其(qi)名義(yi)碳的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量分數(shu)(shu)是0.03%。這類(lei)(lei)(lei)鋼(gang)(gang)提高了在腐(fu)蝕(shi)環境中對(dui)晶間侵蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)耐力(li)。H類(lei)(lei)(lei)鋼(gang)(gang)碳的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量分數(shu)(shu)接近(jin)于0.1%，其(qi)高溫強度比(bi)標準鋼(gang)(gang)及(ji)L類(lei)(lei)(lei)鋼(gang)(gang)高，因而(er)用于高溫場合。N類(lei)(lei)(lei)鋼(gang)(gang)是在300系列鋼(gang)(gang)中有意(yi)加入質(zhi)(zhi)量分數(shu)(shu)高達(da)0.20%的(de)(de)(de)(de)氮（300N，316N）碳在含錳(meng)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)里氮的(de)(de)(de)(de)加入量更(geng)高（錳(meng)增加氮在奧氏(shi)體相中的(de)(de)(de)(de)溶解度）。較高的(de)(de)(de)(de)氮含量可(ke)以增加奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)強度、抗磨損和(he)耐點蝕(shi)能力(li)。
含有(you)鈦和鈮(ni)的(de)鋼(gang)如(ru)321和347型(xing)稱(cheng)為穩(wen)(wen)定化(hua)(hua)(hua)鋼(gang)，因為加入(ru)這(zhe)(zhe)兩種(zhong)元素穩(wen)(wen)定了碳，阻止其生成M23C6型(xing)鉻的(de)碳化(hua)(hua)(hua)物。由于鈦和鈮(ni)的(de)加入(ru)量達(da)到1.0%（質(zhi)量分數）時可以有(you)效地減少基本中的(de)碳含量使富鉻碳化(hua)(hua)(hua)物的(de)析出很(hen)困難(nan)，這(zhe)(zhe)就降(jiang)低(di)了敏化(hua)(hua)(hua)的(de)可能性，而(er)敏化(hua)(hua)(hua)會導致(zhi)在(zai)奧氏(shi)體(ti)鋼(gang)中產生晶間腐(fu)蝕。還有(you)很(hen)多其他鋼(gang)種(zhong)，包括超級奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)。由于 這(zhe)(zhe)些(xie)鋼(gang)種(zhong)獨特(te)的(de)性能及對(dui)其焊(han)接性的(de)特(te)殊考慮。
2. 奧氏體不銹鋼焊(han)接方(fang)法與焊(han)接材料的(de)選擇
（1）焊接方法
奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)具有優良(liang)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)，幾乎所(suo)有的(de)熔焊(han)(han)方法(fa)都可用于(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)，許多(duo)特種焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)，如(ru)電阻(zu)點焊(han)(han)、縫焊(han)(han)、閃光焊(han)(han)、激光與(yu)電子束(shu)焊(han)(han)、釬焊(han)(han)都是(shi)(shi)可用于(yu)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)，就根據(ju)具體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)性(xing)(xing)與(yu)接(jie)(jie)頭使(shi)用性(xing)(xing)能的(de)要(yao)求，合理選擇最佳的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)。其中焊(han)(han)條(tiao)電弧(hu)焊(han)(han)、鎢極(ji)(ji)氬弧(hu)焊(han)(han)、熔化極(ji)(ji)惰性(xing)(xing)氣體(ti)(ti)(ti)(ti)保護焊(han)(han)、埋弧(hu)焊(han)(han)是(shi)(shi)較為(wei)經(jing)濟的(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)。
(2) 焊材選(xuan)擇
對于奧(ao)氏(shi)體不銹鋼填充金屬的(de)(de)種類，分(fen)(fen)成三個部分(fen)(fen)，反映(ying)了AWS按焊接材(cai)料(liao)各(ge)類分(fen)(fen)別(bie)設定的(de)(de)三種標(biao)準(zhun)。其中：
a. 不銹鋼焊條采用美國(guo)標準AWS A5.4標準用于焊條（我公司焊材(cai)為GES-309，GES316L等）；
b. 不銹鋼焊(han)(han)絲采用(yong)(yong)美(mei)國標(biao)準(zhun)AWS A5.9、A5.22等標(biao)準(zhun)用(yong)(yong)于實心焊(han)(han)絲和金屬(shu)粉芯焊(han)(han)絲，氣體保護(hu)藥芯焊(han)(han)絲（我公司(si)焊(han)(han)材為GTS-309，GTS-316L等），所選焊(han)(han)絲可用(yong)(yong)于氬弧焊(han)(han)、富(fu)氬混合(he)氣體保護(hu)焊(han)(han)、二氧化(hua)碳(tan)氣體保護(hu)焊(han)(han)及(ji)埋弧焊(han)(han)焊(han)(han)接(jie)用(yong)(yong)填充(chong)材料；
c.不銹鋼埋(mai)弧焊(han)主要選用氧化性弱(ruo)的中性或堿(jian)性焊(han)劑(ji)。
(3) 高(gao)鉬鋼焊接指南(nan)
我(wo)公(gong)司在M035項目上用(yong)的(de)(de)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼有(you)316L和(he)(he)254SMO（ASTM A258 S31254），其(qi)中254SMO是我(wo)公(gong)司第一(yi)次焊(han)接的(de)(de)超級奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼材(cai)料(liao)，由于其(qi)使用(yong)條(tiao)件嚴格（用(yong)于腐(fu)蝕性環境(jing)），材(cai)料(liao)昂貴（包括母材(cai)和(he)(he)焊(han)材(cai)），且焊(han)工不(bu)太熟(shu)悉，操(cao)作性有(you)一(yi)定的(de)(de)難度，因此對焊(han)接時(shi)要(yao)求注意的(de)(de)重點列出用(yong)以指導(dao)焊(han)接人員和(he)(he)檢驗(yan)人員。具(ju)體(ti)(ti)內容(rong)如(ru)下：
為防(fang)焊(han)接(jie)煙塵及Ar氣對(dui)焊(han)接(jie)人員(yuan)的傷(shang)害，焊(han)接(jie)作業要在通風的環境(jing)中進行；
所(suo)有(you)的(de)(de)焊縫都應該略(lve)有(you)余(yu)高，應該避(bi)免出現平(ping)的(de)(de)或下凹狀的(de)(de)焊縫；
焊(han)前一般不需(xu)要預熱，若環境溫度低于2℃，在(zai)距(ju)離焊(han)縫區300mm的范圍內應至少加熱到比(bi)周(zhou)圍環境溫度高10℃。
層間溫度不(bu)能大于100℃，線(xian)能量不(bu)能超過1.5KJ/mm
焊件表(biao)面(mian)的(de)(de)金屬氧化物會導(dao)致焊接缺(que)陷，因此焊前對(dui)雜質的(de)(de)清(qing)理(li)(li)十分重要，通常清(qing)理(li)(li)范(fan)圍(wei)從焊縫(feng)處(chu)向(xiang)兩側各延(yan)伸50mm，清(qing)理(li)(li)范(fan)圍(wei)應(ying)當(dang)包括工作坡口加工的(de)(de)邊緣以及空心(xin)管(guan)四周(zhou)和(he)管(guan)子(zi)內表(biao)面(mian)。注意：金屬絲刷并不能(neng)完全清(qing)理(li)(li)這(zhe)些殘(can)留物，用熱水沖洗或擦洗或許是(shi)一個好方(fang)法。
焊接盡可能(neng)在1G和2F位置進(jin)行
焊接接頭設計必須使打(da)底焊能(neng)很好的熔透，引弧點要在坡口內，沿坡口出現的電弧掃(sao)掠(lve)要打(da)磨(mo)干(gan)凈。每一起弧與收(shou)弧處必須打(da)磨(mo)干(gan)凈。
定位(wei)焊(han)需要(yao)背(bei)部保(bao)護(hu)氣體，每一個接頭都必須打(da)磨；
將焊接(jie)(jie)處不能接(jie)(jie)觸銅(tong)和黃銅(tong)（由銅(tong)和鋅組成(cheng)的銅(tong)合金），因為銅(tong)和鋅的加入可能導(dao)致(zhi)裂紋(wen)的形成(cheng)。
二、鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙(shuang)相不銹鋼的焊接
1. 鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙(shuang)相不銹鋼(gang)的概述
鐵素體-奧氏體雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)名字是(shi)(shi)來自于(yu)其(qi)室溫微(wei)觀(guan)組(zu)織，其(qi)中(zhong)(zhong)大概一(yi)(yi)半是(shi)(shi)鐵素體，一(yi)(yi)半是(shi)(shi)奧氏體。在(zai)(zai)(zai)20世紀(ji)30年(nian)代(dai)就知(zhi)道(dao)有(you)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，它時快時慢的(de)(de)(de)(de)開發(fa)過(guo)程(cheng)明顯(xian)地受到(dao)周期(qi)性(xing)的(de)(de)(de)(de)鎳短缺(que)的(de)(de)(de)(de)影響。直到(dao)1982年(nian)美(mei)國(guo)《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)手冊(ce)》也沒有(you)認可雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)(shi)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)單獨的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)類。在(zai)(zai)(zai)那時《焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)手冊(ce)》把較早的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)種雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)-329型不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)列在(zai)(zai)(zai)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)。至(zhi)少有(you)一(yi)(yi)家329型不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)商建議不(bu)(bu)(bu)要焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)這(zhe)(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，在(zai)(zai)(zai)20世紀(ji)50年(nian)代(dai)開發(fa)的(de)(de)(de)(de)鑄造(zao)合(he)金(jin)CD4MCu焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)后很脆。從上世紀(ji)80年(nian)代(dai)初這(zhe)(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)迅(xun)速(su)開發(fa)，在(zai)(zai)(zai)同一(yi)(yi)時期(qi)召開的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)系列國(guo)際雙(shuang)(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)(gang)會議編撰的(de)(de)(de)(de)文集中(zhong)(zhong)，記錄了(le)這(zhe)(zhe)個開發(fa)過(guo)程(cheng)。至(zhi)今這(zhe)(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)已(yi)被(bei)用于(yu)廣泛領(ling)域(yu)，主(zhu)要用于(yu)要求優異耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)的(de)(de)(de)(de)場(chang)合(he)。在(zai)(zai)(zai)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)時期(qi)，鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)和耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)有(you)了(le)明顯(xian)的(de)(de)(de)(de)改(gai)善，這(zhe)(zhe)主(zhu)要是(shi)(shi)由(you)于(yu)認識到(dao)氮作為(wei)一(yi)(yi)種合(he)金(jin)元(yuan)素可以起關(guan)鍵作用。
雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼是用(yong)(yong)在(zai)能充分發揮其(qi)優(you)點，即優(you)異(yi)的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)性(xing)和高(gao)(gao)強(qiang)度或者二者兼有的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)場合。因為它(ta)含有比奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼更高(gao)(gao)的(de)(de)(de)鐵素(su)體相(xiang)成(cheng)(cheng)分，所以(yi)有高(gao)(gao)的(de)(de)(de)鐵磁(ci)性(xing)、高(gao)(gao)熱傳導性(xing)和低的(de)(de)(de)線脹系(xi)數(shu)(shu)。雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼最(zui)多的(de)(de)(de)是被(bei)選用(yong)(yong)于耐(nai)腐蝕(shi)場合，已(yi)經在(zai)很(hen)多可能發生應力腐蝕(shi)裂(lie)紋(wen)和點蝕(shi)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)環境中代(dai)替(ti)了(le)奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼。它(ta)們(men)在(zai)絕大多數(shu)(shu)腐蝕(shi)場合遠優(you)于結構而(er)又具有相(xiang)當的(de)(de)(de)強(qiang)度。譬如雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼已(yi)廣泛用(yong)(yong)于陸地和海洋(yang)中的(de)(de)(de)油(you)、氣管(guan)道。由于雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼在(zai)相(xiang)對不(bu)(bu)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)溫度下就會形成(cheng)(cheng)很(hen)多脆(cui)性(xing)析(xi)出物(wu)，所以(yi)不(bu)(bu)推薦(jian)用(yong)(yong)于超過(guo)280攝氏(shi)度的(de)(de)(de)工作場合。它(ta)們(men)比奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼貴，倒不(bu)(bu)是完全因為合金元(yuan)素(su)貴，而(er)主要是由于從鑄(zhu)態(tai)到最(zui)終的(de)(de)(de)板材、薄板、管(guan)件的(de)(de)(de)加工費用(yong)(yong)貴。然而(er)它(ta)們(men)提(ti)供了(le)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)而(er)腐蝕(shi)性(xing)并可降(jiang)低重量，在(zai)中等程度侵(qin)蝕(shi)性(xing)介質中可能用(yong)(yong)來(lai)代(dai)替(ti)某些(xie)鎳(nie)基(ji)合金，而(er)價格僅為原來(lai)的(de)(de)(de)幾分之一。
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)典型的屈(qu)服強度大約是(shi)425MPa，和(he)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的210MPa比(bi)(bi)(bi)較強度要高(gao)(gao)得多。因為(wei)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的強度高(gao)(gao)，其硬(ying)度也高(gao)(gao)，所以(yi)在要求(qiu)耐(nai)腐蝕同時要求(qiu)耐(nai)磨損的場(chang)合，這種鋼(gang)更有(you)優勢(shi)。與此(ci)同時，雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具有(you)良(liang)好的焊(han)接(jie)性，與鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)及(ji)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)相(xiang)比(bi)(bi)(bi)，它(ta)既不(bu)像(xiang)鐵素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的焊(han)接(jie)熱影(ying)響區，由(you)于晶粒(li)嚴重(zhong)粗(cu)化而使塑韌性大幅度降(jiang)低(di)，也不(bu)像(xiang)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)那樣，對焊(han)接(jie)熱裂(lie)紋(wen)比(bi)(bi)(bi)較敏感。當今大多數的雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)都(dou)是(shi)有(you)好的韌度和(he)延性，然而它(ta)們在低(di)溫時有(you)韌脆(cui)轉(zhuan)變(bian)，所以(yi)一般不(bu)適合用于低(di)溫。雙(shuang) 不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的工作溫度范圍(wei)一般限于-40～280攝氏度。
雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)線脹系數和碳鋼(gang)(gang)、低(di)合(he)金鋼(gang)(gang)接近(jin)。由于(yu)這種(zhong)相(xiang)似(si)性，這種(zhong)鋼(gang)(gang)也可用(yong)(yong)于(yu)需(xu)要雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和碳鋼(gang)(gang)配合(he)使用(yong)(yong)的(de)(de)高壓容器類(lei)的(de)(de)結構。這種(zhong)情況下(xia)，相(xiang)對于(yu)使用(yong)(yong)奧氏體不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，能(neng)減(jian)少由于(yu)熱(re)膨(peng)脹不(bu)同引(yin)起的(de)(de)熱(re)應力。然而(er)由于(yu)雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)析出反應在較低(di)溫度下(xia)發生，因(yin)而(er)它(ta)不(bu)適宜用(yong)(yong)于(yu)需(xu)要進行消除應力熱(re)處理（焊(han)后(hou)熱(re)處理）的(de)(de)場合(he)。
2. 雙相不銹鋼的化學成分及組織特點
a. 化學成(cheng)分
目前，國際上(shang)普(pu)遍采(cai)用的鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼可為Cr18型(xing)、Cr23型(xing)、Cr22型(xing)、Cr25型(xing)四類。對(dui)于Cr25型(xing)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼，也(ye)有(you)普(pu)通(tong)雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼和超級雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼之分，當點蝕指數PREN（PREN=w(Cr)+ 3.3w(Mo)+16 w(N)）>40時(shi)，稱為超級雙(shuang)相(xiang)不銹(xiu)鋼，
我國(guo)列入國(guo)家(jia)的鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙相(xiang)不銹鋼主(zhu)要(yao)有Cr18與Cr25兩大類(lei)型。另(ling)外一些(xie)與國(guo)外典型材料相(xiang)類(lei)似的鋼種也(ye)有生產和應用。
b. 組織(zhi)特點
雙相不銹鋼以單相δ鐵素體(ti)凝固結晶，當繼續冷卻時(shi)，發生(sheng)δ→γ相變(bian)，隨著(zhu)溫度的(de)降低，δ→γ相變(bian)不斷進(jin)行。在平衡條件下或者非快速冷卻的(de)情況下，部(bu)分δ鐵素體(ti)將保留(liu)到(dao)室溫，因(yin)此，室溫下的(de)組(zu)織為δ→γ雙相組(zu)織。
3. 雙相不銹(xiu)鋼的焊接特點
焊接(jie)過程(cheng)是(shi)一個快速(su)加(jia)熱(re)與快速(su)冷(leng)卻(que)(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)循環過程(cheng)。在(zai)加(jia)熱(re)過程(cheng)中，當熱(re)影響(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)(du)超過雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)固溶處(chu)理溫度(du)(du)，在(zai)1150~1400℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫狀(zhuang)態下，晶粒將(jiang)(jiang)發生長大(da)，而(er)且發生γ→δ相(xiang)(xiang)變(bian)，γ相(xiang)(xiang)明顯減少，δ相(xiang)(xiang)增(zeng)多。一些鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫近縫區會出(chu)現晶粒較(jiao)粗大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)δ鐵素(su)體(ti)組(zu)織。如果焊后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻(que)(que)速(su)度(du)(du)較(jiao)快，將(jiang)(jiang)抑制δ→γ的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)次相(xiang)(xiang)變(bian)，使熱(re)影響(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)(li)失調，當δ鐵素(su)體(ti)大(da)于70%時(shi)，二(er)(er)次轉變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)γ奧氏(shi)體(ti)也變(bian)成針狀(zhuang)和羽毛狀(zhuang)，具有魏氏(shi)組(zu)織特(te)征，導致力學性能和耐腐蝕性能惡化。當焊后(hou)冷(leng)卻(que)(que)速(su)度(du)(du)較(jiao)慢時(shi)，則δ→γ的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)(er)次相(xiang)(xiang)變(bian)比(bi)較(jiao)充(chong)分，室(shi)溫下為相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)(li)較(jiao)為合適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)雙相(xiang)(xiang)組(zu)織。因此，為防止熱(re)影響(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快速(su)冷(leng)卻(que)(que)，使δ→γ二(er)(er)次相(xiang)(xiang)變(bian)較(jiao)為充(chong)分，保證較(jiao)合理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)比(bi)例(li)(li)，足夠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊接(jie)熱(re)輸入是(shi)必要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。隨著母材厚度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，焊接(jie)熱(re)輸入應適當提高。
對于雙相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)，仍以單相(xiang)(xiang)(xiang)δ鐵素(su)體(ti)凝固結晶，并隨(sui)溫度的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低(di)(di)發生δ→γ組織(zhi)轉變。但由于其熔化(hua)(hua)-凝固-冷卻相(xiang)(xiang)(xiang)變是一個(ge)速度較快的(de)(de)(de)(de)不平(ping)衡(heng)(heng)過(guo)程，因此，焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)冷卻過(guo)程中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)δ→γ組織(zhi)轉變必(bi)然(ran)是不平(ping)衡(heng)(heng)的(de)(de)(de)(de)。當(dang)焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)學成分與母(mu)材成分相(xiang)(xiang)(xiang)同，或者(zhe)母(mu)材自熔時，焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)δ相(xiang)(xiang)(xiang)將(jiang)偏高，而γ相(xiang)(xiang)(xiang)偏低(di)(di)。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)中(zhong)(zhong)有足夠的(de)(de)(de)(de)γ相(xiang)(xiang)(xiang)，應提(ti)高焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)化(hua)(hua)學成分的(de)(de)(de)(de)Ni當(dang)量(liang)，通常(chang)的(de)(de)(de)(de)方法是提(ti)高奧氏體(ti)化(hua)(hua)元(yuan)素(su)（Ni、N）的(de)(de)(de)(de)含量(liang)，因此就出現了(le)焊(han)(han)縫(feng)(feng)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)超合(he)金化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)特點。
雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼具(ju)(ju)有良好的(de)焊(han)接性，盡管其(qi)凝(ning)固結晶為(wei)單(dan)相(xiang)鐵素體，但在(zai)一般的(de)拘(ju)束條件(jian)下，焊(han)縫金屬的(de)熱裂紋(wen)(wen)(wen)敏感(gan)性很小(xiao)，當(dang)雙相(xiang)組織的(de)比(bi)例適當(dang)時，其(qi)冷裂紋(wen)(wen)(wen)敏感(gan)性也較低。但應注意，雙相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼中(zhong)畢竟具(ju)(ju)有較高(gao)(gao)的(de)鐵素體，當(dang)拘(ju)束度較大及焊(han)縫金屬含氫(qing)(qing)量較高(gao)(gao)時，還存在(zai)焊(han)接氫(qing)(qing)致裂紋(wen)(wen)(wen)的(de)危險。因此，在(zai)焊(han)接材料(liao)選(xuan)擇與焊(han)接過程中(zhong)應控制氫(qing)(qing)的(de)來(lai)源。
另請注(zhu)意：雙相(xiang)(xiang)鋼(gang)與雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)定義不(bu)同，雙相(xiang)(xiang)鋼(gang)是指由(you)低(di)碳鋼(gang)或(huo)低(di)合金(jin)高強度鋼(gang)經臨界處理(li)或(huo)控制(zhi)軋(ya)制(zhi)而得(de)到的(de)主要由(you)鐵素體(ti)(ti)和馬(ma)氏體(ti)(ti)所(suo)組成(cheng)的(de)鋼(gang)。
4. 焊接工藝方(fang)法與(yu)焊接材料
a. 焊接工藝方(fang)法
到(dao)目(mu)前為止，焊(han)條電弧(hu)焊(han)、鎢極氬弧(hu)焊(han)、熔化極氣體保護(hu)焊(han)（采(cai)用(yong)實心焊(han)絲或藥芯(xin)焊(han)絲）、甚至(zhi)埋弧(hu)焊(han)都可(ke)用(yong)于(yu)鐵素體-奧氏體雙(shuang)相不銹鋼的焊(han)接。
b. 焊接工藝(yi)方法(fa)選(xuan)擇及坡(po)口形式與尺寸
根據管(guan)、板(ban)厚度及相應(ying)的焊接工藝方法選擇及坡口尺寸。
c. 雙相不銹(xiu)鋼鋼焊(han)接指南
我公司(si)在M021項目上(shang)用的雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼為ASTM A790 S32750和S32760，且此(ci)二者皆(jie)為超(chao)級(ji)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不銹鋼，所(suo)選(xuan)焊接(jie)方法(fa)為GTAW，所(suo)選(xuan)焊絲為SANDVIK 25.10.4.L。焊接(jie)時的注(zhu)意(yi)與焊接(jie)超(chao)級(ji)奧氏體類似，但層間溫度可控制為150攝氏度以(yi)下。
d. 不銹鋼焊(han)接材(cai)料品牌
到(dao)目前為止，焊(han)(han)條電弧焊(han)(han)、鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)、已(yi)經在我公司進行使用，現在正在使用的焊(han)(han)材如下(xia)表：
