雙相不鏽鋼管具有良好的焊接性，選用合適的焊接材(cai)料(liao)不會發生焊接熱裂紋和冷裂紋；焊接接頭力學性能(nen)令人滿(man)意；除了(liao)焊接接頭具有良好的耐應(ying)力腐蝕(shi)能(nen)力外，其耐點腐蝕(shi)性能(nen)和耐縫隙腐蝕(shi)能(nen)力也均優於奧氏體型不鏽鋼焊接接頭，抗晶間腐蝕(shi)能(nen)力與奧氏體型不鏽鋼管相當而稍(shao)有遜色。雙相不鏽鋼在焊接熱循環(huan)的作用下，焊接熱影(ying)響(xiang)區多次(ci)受(shou)熱，使之成為(wei)單一鐵素體組織，且晶粒粗大，直(zhi)接影(ying)響(xiang)焊接接頭的力學性能(nen)和耐腐蝕(shi)性能(nen)，對此，應(ying)從焊接工藝(yi)方麵探討采(cai)取(qu)改善(shan)措(cuo)施。
一、焊縫的成分(fen)和組織
奧氏體與鐵素體的相比例是決定雙相不鏽鋼管性能(nen)的至關重要的因素。為(wei)了(liao)得到(dao)相組成比例較(jiao)為(wei)理想的焊縫金屬，通常采(cai)取(qu)增加焊縫金屬中奧氏體化合金元素的辦(ban)法。例如(ru)以氮(dan)對焊縫金屬合金化，或將(jiang)鎳(nie)的質量分(fen)數提高到(dao)10％左右。這樣(yang)就可(ke)能(nen)獲(huo)得奧氏體體積分(fen)數不少於30％～40％的焊縫金屬。
除了(liao)通過(guo)合金化達到(dao)一定相比例之外，還要考(kao)慮焊縫組織的晶粒大小(xiao)和兩(liang)相的分(fen)布情(qing)況。盡可(ke)能(nen)通過(guo)焊接工藝(yi)（例如(ru)小(xiao)的熱輸入(ru)）來(lai)獲(huo)取(qu)比較(jiao)細小(xiao)的一次(ci)結晶組織，細小(xiao)均勻的兩(liang)相混合組織，有利於提高焊縫的力學性能(nen)和抗腐蝕(shi)性能(nen)。焊縫金屬受(shou)到(dao)隨後焊道的熱影(ying)響(xiang)，其中的二次(ci)轉變奧氏體含量有所上升(sheng)。因此，有時可(ke)以利用“退火”來(lai)改善(shan)焊縫性能(nen)，例如(ru)在薄(bo)板焊縫的背(bei)麵加“退火”來(lai)改善(shan)正(zheng)麵焊縫的性能(nen)。然後把“退火”焊縫打磨掉，但(dan)由(you)於此做(zuo)法費工費時，隻有在特殊(shu)情(qing)況下才被采(cai)用。
二、焊接熱影(ying)響(xiang)區的組織轉變和各(ge)區段金屬的性能(nen)變化
1. 最高溫度低(di)於1000℃的區段
由(you)於雙相不鏽鋼管通常以1000℃左右回火、淬火或者以850℃左右終軋(zha)狀態供貨(huo)，故(gu)在經過(guo)通常的焊接熱循環(huan)條(tiao)件下，不會發生顯著的組織變化。如(ru)果不是超低(di)碳(tan)的鋼種，在此溫度下受(shou)熱，可(ke)能(nen)會有碳(tan)化物Cr23C6析出於晶界上，特別(bie)是奧氏體、鐵素體相界上。形(xing)成該(gai)碳(tan)化物的碳(tan)主要來(lai)自於奧氏體，而鉻(ge)則主要由(you)鐵素體提供。這是雙相鋼的成分(fen)和晶體結構特點所決定的。若為(wei)超低(di)碳(tan)鋼種，則一般不會析出碳(tan)化物。一般不會由(you)於析出Cr23C6而導(dao)致(zhi)晶間腐蝕(shi)。雙相不鏽鋼在此溫度範圍亦可(ke)能(nen)生成。相和出現475℃脆性。總體來(lai)講(jiang)焊接熱影(ying)響(xiang)區，在1000℃以下區段通常沒有明(ming)顯的性能(nen)變化，不會成為(wei)焊接性考(kao)慮的問題。
2. 最高溫度在1350℃以上至固相線溫度區段
此時雙相不鏽鋼管的平(ping)衡組織差(cha)不多全是鐵素體。然而由(you)於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並(bing)不能(nen)完成。實(shi)際金屬組織中尚(shang)存有相當數量的奧氏體，金屬就開始(shi)了(liao)降溫。待降溫到(dao)某(mou)平(ping)衡溫度以下，金屬組織又(you)會發生逆轉變，即鐵素體轉為(wei)二次(ci)奧氏體。同樣(yang)由(you)於熱循環(huan)的短暫性，再(zai)加之此時溫度已降得較(jiao)低(di)，該(gai)逆轉變二次(ci)奧氏體的數量也不會很多，因此該(gai)區中的鐵素體份額占得較(jiao)多而奧氏體份額較(jiao)少。而且，此時的兩(liang)相組織狀態已大大不同於原先(xian)的排列：原先(xian)軋(zha)製狀態下成條(tiao)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(lai)呈條(tiao)帶狀的奧氏體趨於消失，冷卻過(guo)程(cheng)中從鐵素體中轉變出來(lai)的二次(ci)奧氏體則呈雜亂的竹葉(ye)狀在鐵素體晶間和晶內先(xian)後出現。所以說，這個區段的組織劣化不僅表(biao)現為(wei)相比例失調，一旦形(xing)成了(liao)粗大的等軸晶，就很難通過(guo)熱處理或其他措(cuo)施予(yu)以恢(hui)複。
同其他材(cai)料(liao)的焊接熱影(ying)響(xiang)區組織劣化相似(si)，劣化的程(cheng)度與焊接熱規範密(mi)切相關。熱輸人量愈(yu)高，高溫停留時間愈(yu)長，鐵素體晶粒愈(yu)粗，原有奧氏體殘(can)留量愈(yu)少，二次(ci)轉變的奧氏體愈(yu)粗大，愈(yu)呈集團性分(fen)布。由(you)於粗大的鐵素體晶粒本(ben)身(shen)，可(ke)以提供應(ying)力腐蝕(shi)裂紋較(jiao)長的連(lian)續擴展單元，而且裂紋穿(chuan)越(yue)晶界時，即使有少許的晶界奧氏體，其阻(zu)滯(zhi)作用的效果也不佳。已有失效分(fen)析案例說明(ming)，甚至可(ke)能(nen)出現晶界上完全沒有奧氏體的情(qing)況，此時應(ying)力腐蝕(shi)裂紋在鋼材(cai)中的擴展性質同單向鐵素體型不鏽鋼一樣(yang)，沿著粗大的鐵素體晶界迅(xun)速伸(shen)展，完全失去了(liao)雙相不鏽鋼的優越(yue)性。因此，采(cai)用低(di)的焊接熱輸入(ru)應(ying)當是焊接雙相不鏽鋼的重要原則之一。
顯然，熱循環(huan)峰(feng)值(zhi)溫度最高的熔(rong)合線附近，是組織劣化最嚴重，也是性能(nen)劣化最嚴重的地區。隨著劣化區寬度的擴大，焊接接頭的性能(nen)也隨之下降，所以盡量減少劣化區段寬度是提高焊接接頭性能(nen)的關鍵。
