浙江至德鋼業有限公司對雙相不銹(xiu)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(qu)相變特點
雙相及超級雙相(xiang)不(bu)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)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)相比(bi)例與焊(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸入(ru)有(you)(you)密切關系(xi)，采用(yong)高(gao)熱(re)輸入(ru)焊(han)(han)(han)接(jie)時，熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)在(zai)高(gao)溫停(ting)留的(de)時間(jian)較長，有(you)(you)利(li)于(yu)F→A轉(zhuan)變(bian)，從(cong)而對保證熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)相比(bi)例有(you)(you)利(li)，當焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)需要二(er)道(dao)以上(shang)的(de)多道(dao)多層(ceng)焊(han)(han)(han)時，焊(han)(han)(han)接(jie)熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)經過(guo)(guo)二(er)次以上(shang)的(de)循(xun)環，從(cong)而增加了高(gao)溫1000℃以上(shang)停(ting)留時間(jian)，更(geng)有(you)(you)利(li)于(yu)F→A的(de)進一步轉(zhuan)變(bian)，熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)的(de)性能(neng)(neng)更(geng)加理想。采用(yong)低熱(re)輸入(ru)焊(han)(han)(han)厚截面的(de)工件(jian)時，熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)可能(neng)(neng)得到過(guo)(guo)量(liang)的(de)鐵素(su)體。因此控(kong)制焊(han)(han)(han)接(jie)熱(re)輸入(ru)，是保證焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)頭(tou)性能(neng)(neng)的(de)最重要的(de)措施，所以從(cong)改善熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)區(qu)(qu)性能(neng)(neng)來看也要嚴格控(kong)制焊(han)(han)(han)接(jie)規范(fan)。
2. 析出相(xiang)
雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)在(zai)溫(wen)度(du)低(di)于(yu)1000~280℃的(de)(de)范圍內、不(bu)會發生F→A的(de)(de)轉(zhuan)變，但有可能析(xi)出(chu)有害(hai)的(de)(de)金屬(shu)間化(hua)合物、碳化(hua)物、氮化(hua)物等。圖2-16是22.5.3雙(shuang)相不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)等溫(wen)轉(zhuan)變（TTT)圖，表明在(zai)HAZ溫(wen)度(du)降到1000℃以下有可能發生的(de)(de)析(xi)出(chu)相情況。圖2-17是超級雙(shuang)相鋼(gang)連續冷(leng)卻時的(de)(de)冷(leng)卻速度(du)和(he)析(xi)出(chu)相的(de)(de)關系(xi)。
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(dao)焊接時，HAZ多次經受熱循環的影響，其受熱時間是(shi)累計的，所以有害的金屬間化(hua)(hua)合物（σ、X)氮化(hua)(hua)物的析出更加容(rong)易。
在500~280℃的(de)溫(wen)度范圍內會(hui)引起(qi)α'相形成的(de)有序(xu)化轉變(bian)過(guo)(guo)程，但需(xu)要較長(chang)的(de)保(bao)溫(wen)時間(jian)。在475℃時轉變(bian)過(guo)(guo)程時間(jian)最短，在280℃溫(wen)度條(tiao)件下雙相和超級(ji)雙相不(bu)銹鋼焊縫金屬長(chang)時間(jian)（超過(guo)(guo)10000 h)保(bao)溫(wen)，表現出(chu)嚴重脆(cui)化現象(xiang)。說明雙相鋼焊件的(de)使用(yong)溫(wen)度不(bu)應超過(guo)(guo)280℃。
綜上(shang)所述，雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)比較復雜(za)。無(wu)論是(shi)對于焊(han)(han)縫還是(shi)焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)影響(xiang)區，都(dou)希(xi)望焊(han)(han)后(hou)在高溫(wen)區的(de)(de)冷卻(que)速(su)度不要(yao)過快(kuai)，以(yi)便于鐵(tie)素體(ti)向(xiang)奧氏體(ti)轉變(bian)（最好形成30%以(yi)上(shang)的(de)(de)奧氏體(ti)）。而(er)同時(shi)又(you)希(xi)望焊(han)(han)后(hou)在低溫(wen)（1000℃以(yi)下(xia)）階段冷卻(que)速(su)度要(yao)盡可能快(kuai)，防止有害的(de)(de)金屬間化合(he)物的(de)(de)析(xi)出。為此通(tong)常是(shi)在遵照表2-16推(tui)薦的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)熱(re)輸(shu)人基礎上(shang)，根(gen)據(ju)具(ju)體(ti)的(de)(de)結構、鋼(gang)材(cai)的(de)(de)厚度、接(jie)(jie)頭形式(shi)、焊(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)藝制定焊(han)(han)接(jie)(jie)規范，通(tong)過工(gong)藝試驗或(huo)工(gong)藝評定，最終(zhong)選擇(ze)合(he)適(shi)的(de)(de)焊(han)(han)接(jie)(jie)參數。
