浙江至德鋼業有限公司對雙(shuang)相(xiang)不銹鋼焊接熱影響區（HAZ)的相轉變及析出相分析結果如下：
1. 熱影響區相變特點
雙相及超級雙相(xiang)不銹(xiu)鋼在供貨狀態（通常是1050~1100℃水淬固熔處理），其相比例是F:A=50:50,這是由其化學成分和熱處理工藝決定的理想狀態。而焊接是一個再加熱過程，全部熱循環包括加熱和冷卻兩個階段，在加熱階段將發生奧氏體向鐵素體的轉變，在緊鄰焊縫熔合線的1370℃以上部分，將形成以鐵素體為主或完全鐵素體的組織。而在隨后冷卻階段再次發生鐵素體→奧氏體的轉變，但這一轉變通常不能達到未焊之前F:A=50:50的理想相比例，這是因為焊接熱循環進行得很快，焊后自然狀態不能充分完成鐵素體轉變為奧氏體的過程。一般熱影響區達到30%以上的奧氏體即可認為達到了符合要求的相比例（如圖2-15).因為奧氏體通常在鐵素體晶內和晶界形成并環繞鐵素體，就可滿足防止鐵素體晶粒長大以及改善HAZ的塑性和耐蝕性能的要求。
熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)相(xiang)比例與焊(han)接熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)有密(mi)切關系(xi)，采用(yong)高(gao)熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)焊(han)接時(shi)，熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)在高(gao)溫停留的(de)(de)(de)時(shi)間較長，有利(li)于F→A轉變，從而(er)對保(bao)證(zheng)熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)相(xiang)比例有利(li)，當焊(han)接接頭需要二道(dao)以(yi)上的(de)(de)(de)多道(dao)多層焊(han)時(shi)，焊(han)接熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)經過二次以(yi)上的(de)(de)(de)循(xun)環，從而(er)增加了高(gao)溫1000℃以(yi)上停留時(shi)間，更(geng)有利(li)于F→A的(de)(de)(de)進一(yi)步轉變，熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)性能更(geng)加理想。采用(yong)低熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)焊(han)厚截(jie)面的(de)(de)(de)工件時(shi)，熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)可能得到過量的(de)(de)(de)鐵素體。因此控制焊(han)接熱(re)(re)(re)(re)輸(shu)(shu)入(ru)(ru)，是(shi)保(bao)證(zheng)焊(han)接接頭性能的(de)(de)(de)最重要的(de)(de)(de)措施，所以(yi)從改善熱(re)(re)(re)(re)影(ying)響(xiang)(xiang)區(qu)性能來(lai)看也要嚴格控制焊(han)接規范。
2. 析出相
雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼在溫度(du)低于1000~280℃的范圍內、不(bu)會(hui)發生F→A的轉變，但有可能析出有害的金屬(shu)間化合物、碳化物、氮化物等。圖2-16是22.5.3雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼的等溫轉變（TTT)圖，表明(ming)在HAZ溫度(du)降(jiang)到1000℃以下有可能發生的析出相(xiang)(xiang)(xiang)情(qing)況。圖2-17是超級雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)鋼連續冷卻時(shi)的冷卻速(su)度(du)和析出相(xiang)(xiang)(xiang)的關系。
在1000~600℃之間可能析出X、σ相以及Cr2N 特別是X析出時間更短（見圖2-17)。如圖中所示的冷卻速度1000℃/h和650℃/h，X、σ相來得及析出，所以為了防止X、σ相的析出，在低于1000℃以后冷卻速度應當很快。而現代雙相不銹鋼的碳含量控制得均很低（通常實際產品C≤0.02%),因此熱影響區的Cr23C6的析出并不突出。Cr2N、C+N這類氮化物在鐵素體基體上和晶界形成可引起脆化，這種情況往往是由于鐵素體相中過飽和的氮的影響。通常含氮高的2507超級雙相鋼HAZ發現Cr2N、CrN的機會多一些。
多道焊接時，HAZ多次經(jing)受熱(re)循(xun)環(huan)的影(ying)響，其受熱(re)時間(jian)是累計的，所以有害的金屬間(jian)化合物（σ、X)氮化物的析(xi)出更加容易(yi)。
在500~280℃的(de)溫(wen)(wen)度(du)范圍內會引起α'相形成(cheng)的(de)有(you)序化(hua)轉變過(guo)(guo)程，但需要(yao)較長的(de)保溫(wen)(wen)時(shi)間。在475℃時(shi)轉變過(guo)(guo)程時(shi)間最(zui)短，在280℃溫(wen)(wen)度(du)條件下雙相和超級雙相不(bu)銹鋼(gang)焊縫金屬長時(shi)間（超過(guo)(guo)10000 h)保溫(wen)(wen)，表現出嚴重脆化(hua)現象(xiang)。說明雙相鋼(gang)焊件的(de)使用溫(wen)(wen)度(du)不(bu)應超過(guo)(guo)280℃。
綜上所述(shu)，雙相(xiang)不(bu)銹鋼的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)比較(jiao)復(fu)雜。無論是對于焊(han)縫還是焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱影響區(qu)，都希望焊(han)后在高溫區(qu)的(de)冷卻(que)速(su)(su)度(du)不(bu)要(yao)(yao)過快(kuai)，以便于鐵素體(ti)向奧氏體(ti)轉(zhuan)變（最(zui)好形(xing)成(cheng)30%以上的(de)奧氏體(ti)）。而(er)同(tong)時又希望焊(han)后在低溫（1000℃以下(xia)）階段冷卻(que)速(su)(su)度(du)要(yao)(yao)盡可(ke)能快(kuai)，防止有害(hai)的(de)金屬間化合物(wu)的(de)析(xi)出。為(wei)此通(tong)常是在遵(zun)照表2-16推薦的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)熱輸人基(ji)礎上，根據具體(ti)的(de)結構、鋼材的(de)厚度(du)、接(jie)(jie)(jie)頭形(xing)式(shi)、焊(han)接(jie)(jie)(jie)工藝制定(ding)焊(han)接(jie)(jie)(jie)規范，通(tong)過工藝試(shi)驗(yan)或工藝評(ping)定(ding)，最(zui)終選擇合適的(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)參數。
