浙江至德鋼業有限公司對雙相不銹鋼(gang)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(bian)特點
雙相及超級雙相不銹鋼在供貨狀態（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)影(ying)(ying)響區(qu)的(de)(de)(de)相比(bi)例與焊(han)(han)接(jie)熱(re)(re)輸入(ru)有密切(qie)關系，采(cai)用(yong)高(gao)(gao)熱(re)(re)輸入(ru)焊(han)(han)接(jie)時(shi)，熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)在高(gao)(gao)溫(wen)停(ting)留的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)較長，有利(li)于F→A轉(zhuan)(zhuan)變，從而(er)對(dui)保證熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)的(de)(de)(de)相比(bi)例有利(li)，當焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)需要(yao)二(er)道(dao)(dao)以上的(de)(de)(de)多(duo)道(dao)(dao)多(duo)層(ceng)焊(han)(han)時(shi)，焊(han)(han)接(jie)熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)經過二(er)次以上的(de)(de)(de)循環，從而(er)增加了高(gao)(gao)溫(wen)1000℃以上停(ting)留時(shi)間(jian)，更有利(li)于F→A的(de)(de)(de)進一步轉(zhuan)(zhuan)變，熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)的(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)更加理(li)想(xiang)。采(cai)用(yong)低熱(re)(re)輸入(ru)焊(han)(han)厚(hou)截面(mian)的(de)(de)(de)工件時(shi)，熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)可能(neng)得到過量的(de)(de)(de)鐵素體。因此控(kong)制焊(han)(han)接(jie)熱(re)(re)輸入(ru)，是(shi)保證焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)性(xing)(xing)能(neng)的(de)(de)(de)最重要(yao)的(de)(de)(de)措施(shi)，所以從改善熱(re)(re)影(ying)(ying)響區(qu)性(xing)(xing)能(neng)來看也要(yao)嚴格控(kong)制焊(han)(han)接(jie)規范。
2. 析出相
雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)在溫(wen)度低于1000~280℃的范圍內、不(bu)會發生(sheng)(sheng)F→A的轉變(bian)(bian)，但有(you)可能析(xi)出(chu)(chu)有(you)害(hai)的金屬間化合物、碳化物、氮化物等(deng)(deng)。圖2-16是22.5.3雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的等(deng)(deng)溫(wen)轉變(bian)(bian)（TTT)圖，表明在HAZ溫(wen)度降到(dao)1000℃以下(xia)有(you)可能發生(sheng)(sheng)的析(xi)出(chu)(chu)相情況。圖2-17是超(chao)級雙(shuang)相鋼(gang)(gang)(gang)連(lian)續冷(leng)卻時的冷(leng)卻速度和析(xi)出(chu)(chu)相的關(guan)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多次經受熱(re)循環的(de)影響(xiang)，其受熱(re)時間(jian)是累(lei)計的(de)，所以有害的(de)金屬(shu)間(jian)化合(he)物(wu)（σ、X)氮化物(wu)的(de)析出(chu)更加容(rong)易。
在(zai)(zai)500~280℃的(de)溫度(du)范圍內會引起α'相形成的(de)有序化(hua)轉變過(guo)程(cheng)(cheng)，但需要(yao)較(jiao)長的(de)保溫時(shi)間。在(zai)(zai)475℃時(shi)轉變過(guo)程(cheng)(cheng)時(shi)間最(zui)短，在(zai)(zai)280℃溫度(du)條件(jian)下雙(shuang)相和超級(ji)雙(shuang)相不銹鋼焊縫金屬(shu)長時(shi)間（超過(guo)10000 h)保溫，表現出嚴重脆化(hua)現象。說明雙(shuang)相鋼焊件(jian)的(de)使用(yong)溫度(du)不應超過(guo)280℃。
綜(zong)上(shang)(shang)(shang)所(suo)述，雙相不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)比較復(fu)雜。無論是對于焊(han)(han)(han)(han)縫還是焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱影響區，都(dou)希望焊(han)(han)(han)(han)后在高溫(wen)區的(de)(de)冷卻速度不要過快(kuai)，以便于鐵素(su)體向(xiang)奧氏體轉變(bian)（最(zui)好形(xing)(xing)成30%以上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)奧氏體）。而同(tong)時又希望焊(han)(han)(han)(han)后在低溫(wen)（1000℃以下）階段冷卻速度要盡可能(neng)快(kuai)，防止有害(hai)的(de)(de)金屬間化合物的(de)(de)析出。為此通常是在遵(zun)照表2-16推薦的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)熱輸人基礎(chu)上(shang)(shang)(shang)，根(gen)據具體的(de)(de)結構、鋼材的(de)(de)厚度、接(jie)(jie)頭形(xing)(xing)式、焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)工藝制定焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)規范(fan)，通過工藝試驗或工藝評定，最(zui)終選(xuan)擇合適(shi)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)參數。
