雙相不銹鋼管具有良好的焊接性，選用合適的焊接材料不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋；焊接接頭力學性能令人滿意；除了焊接接頭具有良好的耐應力腐蝕能力外，其耐點腐蝕性能和耐縫隙腐蝕能力也均優于奧氏體型不銹鋼焊接接頭，抗晶間腐蝕能力與奧氏體型不銹鋼管(guan)相當而稍有遜色。雙相不(bu)銹鋼在焊接熱循環的作用下，焊接熱影響區多次受熱，使之成為單一鐵素體組織，且晶粒粗大，直接影響焊接接頭的力學性能和耐腐蝕性能，對此，應從焊接工藝方面探討采取改善措施。
一(yi)、焊縫的成(cheng)分和組織
奧氏體(ti)與鐵素(su)體(ti)的相(xiang)比例(li)是決定雙相(xiang)不銹(xiu)鋼管性能(neng)的至關重要的因(yin)素(su)。為了(le)得到相(xiang)組成比例(li)較(jiao)為理(li)想的焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬，通常采取增加焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬中奧氏體(ti)化合金(jin)(jin)元素(su)的辦法。例(li)如(ru)以氮對(dui)焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬合金(jin)(jin)化，或將(jiang)鎳的質量分(fen)數提高到10％左右。這(zhe)樣就可能(neng)獲得奧氏體(ti)體(ti)積分(fen)數不少(shao)于30％～40％的焊(han)縫(feng)金(jin)(jin)屬。
除(chu)了通(tong)過合(he)金化達到(dao)一定相比(bi)例(li)(li)之外，還要考慮(lv)焊(han)縫(feng)(feng)組織的晶粒大小(xiao)(xiao)和(he)兩相的分布情況。盡可(ke)能通(tong)過焊(han)接工藝(yi)（例(li)(li)如小(xiao)(xiao)的熱(re)輸入(ru)）來(lai)獲取比(bi)較(jiao)細小(xiao)(xiao)的一次結晶組織，細小(xiao)(xiao)均勻的兩相混合(he)組織，有利于提(ti)高焊(han)縫(feng)(feng)的力學性能和(he)抗腐蝕性能。焊(han)縫(feng)(feng)金屬受到(dao)隨后焊(han)道的熱(re)影響，其中的二次轉變奧(ao)氏(shi)體含量(liang)有所上升(sheng)。因(yin)此，有時可(ke)以利用(yong)“退(tui)火”來(lai)改善(shan)焊(han)縫(feng)(feng)性能，例(li)(li)如在(zai)薄板焊(han)縫(feng)(feng)的背(bei)面(mian)加(jia)“退(tui)火”來(lai)改善(shan)正面(mian)焊(han)縫(feng)(feng)的性能。然后把“退(tui)火”焊(han)縫(feng)(feng)打磨掉(diao)，但由于此做法費(fei)工費(fei)時，只(zhi)有在(zai)特殊情況下才被采用(yong)。
二、焊接熱影響區(qu)(qu)的組織轉變和各區(qu)(qu)段(duan)金屬的性能變化
1. 最高溫度(du)低于(yu)1000℃的區段
由于雙相不銹鋼管通常以1000℃左右回火、淬火或者以850℃左右終軋狀態供貨，故在經過通常的焊接熱循環條件下，不會發生顯著的組織變化。如果不是超低碳的鋼種，在此溫度下受熱，可能會有碳化物Cr23C6析出于晶界上，特別是奧氏體、鐵素體相界上。形成該碳化物的碳主要來自于奧氏體，而鉻則主要由鐵素體提供。這是雙相鋼的成分和晶體結構特點所決定的。若為超低碳鋼種，則一般不會析出碳化物。一般不會由于析出Cr23C6而導致晶間腐蝕。雙相不銹鋼在此溫度范圍亦可能生成。相和出現475℃脆性。總體來講焊接熱影響區，在1000℃以下區段通常沒有明顯的性能變化，不會成為焊接性考慮的問題。
2. 最高(gao)溫度(du)在1350℃以上至固相(xiang)線溫度(du)區段
此時雙相不銹鋼管(guan)的平衡組織差不多全是鐵素體。然而由于焊接加熱的快速性和短暫性，鐵素體＋奧氏體轉變成鐵素體的相變并不能完成。實際金屬組織中尚存有相當數量的奧氏體，金屬就開始了降溫。待降溫到某平衡溫度以下，金屬組織又會發生逆轉變，即鐵素體轉為二次奧氏體。同樣由于熱循環的短暫性，再加之此時溫度已降得較低，該逆轉變二次奧氏體的數量也不會很多，因此該區中的鐵素體份額占得較多而奧氏體份額較少。而且，此時的兩相組織狀態已大大不同于原先的排列：原先軋制狀態下成條帶狀的同奧氏體混存的鐵素體，向等軸狀結晶發展、長大；而原來呈條帶狀的奧氏體趨于消失，冷卻過程中從鐵素體中轉變出來的二次奧氏體則呈雜亂的竹葉狀在鐵素體晶間和晶內先后出現。所以說，這個區段的組織劣化不僅表現為相比例失調，一旦形成了粗大的等軸晶，就很難通過熱處理或其他措施予以恢復。
同其他材料的焊接(jie)(jie)熱影(ying)響區組織劣化相(xiang)似，劣化的程(cheng)度(du)與焊接(jie)(jie)熱規范(fan)密切相(xiang)關。熱輸(shu)人量愈高，高溫停留時(shi)間愈長，鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒愈粗(cu)，原(yuan)有奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)殘留量愈少，二次轉變(bian)的奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)愈粗(cu)大(da)(da)，愈呈集團性分布。由于(yu)粗(cu)大(da)(da)的鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)粒本身，可以提供(gong)應力腐蝕(shi)(shi)裂(lie)紋較長的連續(xu)擴(kuo)展單元，而(er)且裂(lie)紋穿越(yue)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)時(shi)，即使有少許的晶(jing)(jing)界(jie)(jie)奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)，其阻(zu)滯作用的效果也不佳。已有失效分析案例說明，甚至可能出(chu)現晶(jing)(jing)界(jie)(jie)上完全(quan)沒(mei)有奧(ao)(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)(ti)的情況，此時(shi)應力腐蝕(shi)(shi)裂(lie)紋在鋼(gang)材中(zhong)的擴(kuo)展性質同單向鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)型不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)一(yi)樣，沿著粗(cu)大(da)(da)的鐵(tie)素體(ti)(ti)(ti)晶(jing)(jing)界(jie)(jie)迅速伸展，完全(quan)失去了雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的優越(yue)性。因此，采用低的焊接(jie)(jie)熱輸(shu)入應當(dang)是焊接(jie)(jie)雙(shuang)(shuang)相(xiang)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的重(zhong)要原(yuan)則(ze)之(zhi)一(yi)。
顯然(ran)，熱循環(huan)峰值溫(wen)度最(zui)高的熔合線附近(jin)，是組織劣化(hua)最(zui)嚴(yan)重(zhong)，也是性(xing)(xing)能劣化(hua)最(zui)嚴(yan)重(zhong)的地區(qu)。隨(sui)著劣化(hua)區(qu)寬度的擴大(da)，焊(han)接接頭的性(xing)(xing)能也隨(sui)之(zhi)下降，所以盡量減少劣化(hua)區(qu)段(duan)寬度是提高焊(han)接接頭性(xing)(xing)能的關鍵。
