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(chao)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)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)比(bi)例與焊接(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)有(you)密切關系，采用(yong)高熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊接(jie)(jie)時(shi)，熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區在高溫停留(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間(jian)較長，有(you)利(li)于(yu)F→A轉(zhuan)變(bian)，從(cong)而對(dui)保證熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)比(bi)例有(you)利(li)，當(dang)焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭需要(yao)二道(dao)以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)多道(dao)多層焊時(shi)，焊接(jie)(jie)熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區經過(guo)二次以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)循環，從(cong)而增(zeng)加(jia)了高溫1000℃以(yi)上(shang)停留(liu)時(shi)間(jian)，更有(you)利(li)于(yu)F→A的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進一步轉(zhuan)變(bian)，熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能更加(jia)理想。采用(yong)低熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)焊厚截面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)工件時(shi)，熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區可能得(de)到過(guo)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鐵素(su)體。因此控制(zhi)焊接(jie)(jie)熱(re)輸(shu)入(ru)(ru)，是保證焊接(jie)(jie)接(jie)(jie)頭性能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)措施，所以(yi)從(cong)改善熱(re)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)區性能來看(kan)也要(yao)嚴格(ge)控制(zhi)焊接(jie)(jie)規(gui)范(fan)。
2. 析出相
雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼在溫(wen)度低于1000~280℃的(de)(de)范圍(wei)內、不(bu)會發生F→A的(de)(de)轉變，但(dan)有(you)(you)可能析出(chu)(chu)有(you)(you)害的(de)(de)金(jin)屬間化合(he)物、碳化物、氮化物等。圖2-16是(shi)22.5.3雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼的(de)(de)等溫(wen)轉變（TTT)圖，表明在HAZ溫(wen)度降到1000℃以(yi)下有(you)(you)可能發生的(de)(de)析出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)情況。圖2-17是(shi)超級雙(shuang)相(xiang)(xiang)鋼連(lian)續冷卻(que)時的(de)(de)冷卻(que)速度和析出(chu)(chu)相(xiang)(xiang)的(de)(de)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多次經受(shou)熱循環(huan)的影響，其受(shou)熱時間是累計的，所(suo)以有害(hai)的金屬間化合物（σ、X)氮化物的析出更加容易。
在(zai)500~280℃的(de)溫(wen)度(du)范圍(wei)內會引起α'相形(xing)成的(de)有序化轉(zhuan)變(bian)過(guo)(guo)程(cheng)，但需要(yao)較長的(de)保(bao)溫(wen)時間(jian)。在(zai)475℃時轉(zhuan)變(bian)過(guo)(guo)程(cheng)時間(jian)最短，在(zai)280℃溫(wen)度(du)條(tiao)件下雙(shuang)相和超級雙(shuang)相不銹鋼焊縫金(jin)屬長時間(jian)（超過(guo)(guo)10000 h)保(bao)溫(wen)，表現出(chu)嚴重脆化現象(xiang)。說明雙(shuang)相鋼焊件的(de)使用溫(wen)度(du)不應超過(guo)(guo)280℃。
綜上(shang)所(suo)述(shu)，雙相(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接比較復雜。無(wu)論是對于(yu)(yu)焊(han)(han)(han)縫還是焊(han)(han)(han)接熱影(ying)響區(qu)，都希(xi)望(wang)焊(han)(han)(han)后在(zai)高溫區(qu)的(de)(de)(de)冷(leng)卻速度(du)(du)不要過快，以便于(yu)(yu)鐵素體向奧氏體轉變（最好(hao)形成30%以上(shang)的(de)(de)(de)奧氏體）。而同時又希(xi)望(wang)焊(han)(han)(han)后在(zai)低(di)溫（1000℃以下）階段冷(leng)卻速度(du)(du)要盡可能快，防止有害的(de)(de)(de)金屬間化合物(wu)的(de)(de)(de)析出。為此通(tong)常是在(zai)遵(zun)照表2-16推(tui)薦的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接熱輸人基礎上(shang)，根(gen)據(ju)具(ju)體的(de)(de)(de)結構、鋼材的(de)(de)(de)厚度(du)(du)、接頭形式、焊(han)(han)(han)接工藝制定焊(han)(han)(han)接規范(fan)，通(tong)過工藝試驗或工藝評定，最終選擇(ze)合適(shi)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接參數(shu)。
