許多焊接方法都可用于不銹鋼的焊接，但對于不同類型的不銹鋼，由于其組織與性能存在較大的差異，焊接性也各不相同，因此，不同的焊接方法對于不同類型的不銹鋼具有不同的適用性。在選擇焊接方法時，要根據不銹鋼母材的焊接性，對焊接接頭力學性能、耐腐蝕性能的綜合要求來確定。例如埋弧焊是一種高效優質的焊接方法，對于含有少量鐵素體的奧氏體不銹鋼焊縫來講，通常不會產生焊接熱裂紋，但對于純奧氏體不銹鋼焊縫，由于許多焊劑向焊縫金屬中增硅，焊縫金屬容易形成粗大的單相奧氏體柱狀晶，焊縫金屬的熱裂紋敏感性大，因此一般不采用埋弧焊焊接純奧氏體不銹鋼，除非采用特殊的焊劑。當焊接接頭的腐蝕性要求高時，鎢極氬焊等惰性氣體保護焊具有明顯的優勢。對于一些特種焊接方法，如電阻點焊、縫焊、閃光焊及螺柱焊，也可用于不銹鋼的焊接，與普通低碳鋼相比，由于不銹鋼具有較高的電阻和較高的強度，因此需要較低的焊接電流和較大的壓力或頂鍛力。釬焊也廣泛應用于不銹鋼的連接，母材類型不同，釬焊溫度也不同，與普通碳鋼相比，不銹鋼用釬劑有較強的腐蝕性，為了防止殘留的釬劑對釬焊接頭的腐蝕，需對釬焊接頭予以仔細的清理。現如今所應用的不銹鋼有奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼, 所以對這兩種類型的不銹鋼的焊接進行重點介紹。
一、奧(ao)氏體不(bu)銹鋼的焊(han)接
1. 奧(ao)氏體不(bu)銹鋼的概述
奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)代表了整個(ge)不銹(xiu)鋼(gang)系(xi)(xi)列中(zhong)(zhong)(zhong)最大(da)的(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)個(ge)類(lei)別，生產的(de)(de)(de)噸位高(gao)(gao)于(yu)其他(ta)任何一(yi)(yi)(yi)種類(lei)別。它們(men)在(zai)絕大(da)多數(shu)環境中(zhong)(zhong)(zhong)具有良好的(de)(de)(de)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)性(xing)。奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)具有和(he)低碳鋼(gang)相當的(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度，室溫(wen)(wen)時(shi)最低屈(qu)服強(qiang)(qiang)度約為(wei)210MPa（30ksi），然(ran)而不能(neng)相變強(qiang)(qiang)化。由(you)于(yu)這(zhe)類(lei)鋼(gang)低溫(wen)(wen)沖擊韌度好而可(ke)用于(yu)低溫(wen)(wen)工作環境。其高(gao)(gao)溫(wen)(wen)工作溫(wen)(wen)度可(ke)達760℃或者更(geng)高(gao)(gao)，但是大(da)部分鋼(gang)在(zai)這(zhe)么高(gao)(gao)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度下強(qiang)(qiang)度和(he)抗氧化能(neng)力是有限的(de)(de)(de)。奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)可(ke)以通過冷(leng)作硬化而有效地強(qiang)(qiang)化。它們(men)經(jing)常(chang)用于(yu)要(yao)求有很(hen)耐(nai)大(da)氣腐蝕(shi)(shi)或耐(nai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)腐蝕(shi)(shi)能(neng)力的(de)(de)(de)工作場合。只要(yao)按(an)照(zhao)正確的(de)(de)(de)工藝(yi)規范施焊，這(zhe)類(lei)鋼(gang)都(dou)是可(ke)以焊接的(de)(de)(de)。在(zai)這(zhe)類(lei)鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)添(tian)加大(da)量(liang)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體形成(cheng)元素，特別是鎳（一(yi)(yi)(yi)般w（Cr）=8%），其他(ta)的(de)(de)(de)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體形成(cheng)元素是C、N和(he)Cu。碳和(he)氮(dan)是強(qiang)(qiang)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體形成(cheng)元素，這(zhe)可(ke)以從(cong)鎳當量(liang)公(gong)式中(zhong)(zhong)(zhong)各系(xi)(xi)數(shu)值可(ke)看出：Nieq=Ni+35C+20N+0.25Cu，加碳是為(wei)了改進高(gao)(gao)溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度（蠕變強(qiang)(qiang)度）。在(zai)某些鋼(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)加入氮(dan)主要(yao)是為(wei)了改進室溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度和(he)低溫(wen)(wen)強(qiang)(qiang)度，有時(shi)可(ke)以提(ti)高(gao)(gao)一(yi)(yi)(yi)倍多，用氮(dan)強(qiang)(qiang)化的(de)(de)(de)鋼(gang)經(jing)常(chang)在(zai)它們(men)的(de)(de)(de)AISI 300系(xi)(xi)列型號后面標注(zhu)一(yi)(yi)(yi)個(ge)后綴N，如304LN。AISI 200系(xi)(xi)列（如201）也(ye)是氮(dan)強(qiang)(qiang)化鋼(gang)，經(jing)常(chang)使(shi)用各種商業名稱，例(li)如：Nitronic.
奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼一般具(ju)有較好(hao)的(de)(de)韌度(du)和(he)(he)延性(xing)，在(zai)拉伸(shen)加載時顯(xian)示出(chu)很高(gao)的(de)(de)斷后伸(shen)長率。由于(yu)鋼中(zhong)合金(jin)含量較高(gao)，所(suo)以比馬氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼、低(di)鉻(ge)和(he)(he)中(zhong)鉻(ge)鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼要貴。盡管鋼本身價(jia)格高(gao)，但(dan)提(ti)供了突(tu)出(chu)的(de)(de)工程(cheng)制造方面的(de)(de)優點，特(te)別是(shi)良好(hao)成(cheng)形(xing)性(xing)和(he)(he)焊接性(xing)，因而(er)和(he)(he)其他(ta)類(lei)的(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼比較，經常降低(di)了總的(de)(de)成(cheng)本。奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼雖(sui)然有很多種類(lei)，但(dan)300系列是(shi)最老的(de)(de)也(ye)是(shi)應用(yong)最廣(guang)的(de)(de)。這類(lei)鋼大部分是(shi)在(zai)18Cr-8Ni系的(de)(de)基礎上加入(ru)合金(jin)元素或(huo)者是(shi)進行變(bian)質，而(er)得到獨特(te)的(de)(de)性(xing)能(neng)或(huo)者使性(xing)能(neng)更完備。
304型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)是(shi)這(zhe)個系(xi)列鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)基礎，加上304L代(dai)表了最常選(xuan)用(yong)的(de)(de)奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。在316型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中用(yong)質量分數(shu)大約(yue)2%的(de)(de)仩替(ti)代(dai)等量的(de)(de)鉻(ge)以改善耐點蝕(shi)能力。在穩定化的(de)(de)321和(he)347鋼(gang)(gang)(gang)(gang)中分別少量的(de)(de)鈦和(he)鈮，它們和(he)碳(tan)(tan)結合以減少由(you)(you)于析出富(fu)鉻(ge)碳(tan)(tan)化物而引起的(de)(de)晶間(jian)腐蝕(shi)。在上世紀(ji)60年代(dai)普遍使用(yong)L類鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，這(zhe)是(shi)由(you)(you)于利用(yong)AOD（氬-氧脫碳(tan)(tan)）方法熔煉，降(jiang)低(di)了標(biao)準(zhun)型（非低(di)碳(tan)(tan)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)）和(he)低(di)碳(tan)(tan)型不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)之間(jian)的(de)(de)價格(ge)差別。這(zhe)類低(di)碳(tan)(tan)型號(hao)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)（304L，316L）已(yi)經廣泛用(yong)于受(shou)到晶間(jian)侵蝕(shi)和(he)晶間(jian)應力腐蝕(shi)的(de)(de)工(gong)作場(chang)合。
如ASTM A312中(zhong)，最廣泛使用(yong)的(de)鋼(gang)(gang)材(cai)304、316、321和347以及(ji)它們的(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)都是18-8類型，含(han)(han)有的(de)名(ming)義成分（質量(liang)(liang)分數(shu)(shu)(shu)）是18%鉻和8%鎳。L類鋼(gang)(gang)代表(biao)低碳類的(de)變種(zhong)鋼(gang)(gang)，其名(ming)義碳的(de)質量(liang)(liang)分數(shu)(shu)(shu)是0.03%。這類鋼(gang)(gang)提高(gao)了在(zai)腐蝕(shi)環境中(zhong)對(dui)晶間侵蝕(shi)的(de)耐力。H類鋼(gang)(gang)碳的(de)質量(liang)(liang)分數(shu)(shu)(shu)接近(jin)于(yu)0.1%，其高(gao)溫強(qiang)度比標準鋼(gang)(gang)及(ji)L類鋼(gang)(gang)高(gao)，因而用(yong)于(yu)高(gao)溫場(chang)合。N類鋼(gang)(gang)是在(zai)300系(xi)列鋼(gang)(gang)中(zhong)有意加(jia)入質量(liang)(liang)分數(shu)(shu)(shu)高(gao)達0.20%的(de)氮(dan)（300N，316N）碳在(zai)含(han)(han)錳的(de)鋼(gang)(gang)里(li)氮(dan)的(de)加(jia)入量(liang)(liang)更高(gao)（錳增(zeng)加(jia)氮(dan)在(zai)奧氏(shi)體(ti)相中(zhong)的(de)溶解度）。較(jiao)高(gao)的(de)氮(dan)含(han)(han)量(liang)(liang)可以增(zeng)加(jia)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)的(de)強(qiang)度、抗磨(mo)損(sun)和耐點蝕(shi)能力。
含有鈦(tai)和鈮(ni)的(de)鋼(gang)(gang)如321和347型稱為穩定(ding)化(hua)鋼(gang)(gang)，因為加入這(zhe)兩種元素(su)穩定(ding)了(le)(le)碳(tan)(tan)，阻止其生成M23C6型鉻(ge)的(de)碳(tan)(tan)化(hua)物。由于鈦(tai)和鈮(ni)的(de)加入量(liang)達到(dao)1.0%（質(zhi)量(liang)分數）時(shi)可以(yi)有效地減(jian)少基本中的(de)碳(tan)(tan)含量(liang)使富鉻(ge)碳(tan)(tan)化(hua)物的(de)析出很(hen)困難，這(zhe)就降低了(le)(le)敏化(hua)的(de)可能性(xing)(xing)，而(er)敏化(hua)會導致在奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)中產生晶間腐蝕。還有很(hen)多(duo)其他鋼(gang)(gang)種，包(bao)括超級奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)。由于 這(zhe)些(xie)鋼(gang)(gang)種獨特的(de)性(xing)(xing)能及(ji)對其焊接(jie)性(xing)(xing)的(de)特殊(shu)考(kao)慮。
2. 奧氏體不(bu)銹鋼焊接方法與焊接材料的選擇
（1）焊(han)接方(fang)法
奧(ao)氏體(ti)(ti)體(ti)(ti)不銹鋼具(ju)有(you)(you)優良的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性，幾乎所有(you)(you)的(de)(de)熔焊(han)(han)(han)(han)方法(fa)都可用于奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)，許(xu)多特種(zhong)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)，如電(dian)阻點焊(han)(han)(han)(han)、縫焊(han)(han)(han)(han)、閃光(guang)焊(han)(han)(han)(han)、激(ji)光(guang)與(yu)電(dian)子(zi)束焊(han)(han)(han)(han)、釬焊(han)(han)(han)(han)都是可用于奧(ao)氏體(ti)(ti)不銹鋼，就根據具(ju)體(ti)(ti)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)性與(yu)接(jie)(jie)頭使用性能(neng)的(de)(de)要求(qiu)，合(he)理(li)選擇最佳的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)。其中(zhong)焊(han)(han)(han)(han)條(tiao)電(dian)弧焊(han)(han)(han)(han)、鎢極(ji)氬弧焊(han)(han)(han)(han)、熔化極(ji)惰性氣體(ti)(ti)保護焊(han)(han)(han)(han)、埋弧焊(han)(han)(han)(han)是較為經濟的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)方法(fa)。
(2) 焊材選擇
對于奧氏體不銹鋼(gang)填(tian)充金屬的種(zhong)類，分成三(san)個部分，反映了AWS按焊(han)接材料各(ge)類分別(bie)設定的三(san)種(zhong)標準。其中：
a. 不銹鋼焊條采用美(mei)國標準(zhun)AWS A5.4標準(zhun)用于焊條（我公(gong)司焊材為GES-309，GES316L等）；
b. 不銹鋼焊(han)絲(si)采用(yong)美(mei)國標準AWS A5.9、A5.22等(deng)標準用(yong)于實心焊(han)絲(si)和(he)金(jin)屬粉芯(xin)焊(han)絲(si)，氣(qi)(qi)體保護(hu)藥芯(xin)焊(han)絲(si)（我(wo)公(gong)司焊(han)材(cai)(cai)為GTS-309，GTS-316L等(deng)），所選焊(han)絲(si)可用(yong)于氬弧焊(han)、富氬混合氣(qi)(qi)體保護(hu)焊(han)、二氧化(hua)碳氣(qi)(qi)體保護(hu)焊(han)及(ji)埋弧焊(han)焊(han)接用(yong)填充材(cai)(cai)料；
c.不銹鋼埋弧焊主要選用氧化性弱的中性或堿性焊劑。
(3) 高鉬鋼焊接指南
我公(gong)司在M035項目上用(yong)的(de)(de)(de)奧氏體不銹鋼有316L和(he)254SMO（ASTM A258 S31254），其中254SMO是我公(gong)司第(di)一次焊(han)接的(de)(de)(de)超(chao)級奧氏體不銹鋼材(cai)料，由于其使用(yong)條件嚴(yan)格（用(yong)于腐蝕性(xing)環境），材(cai)料昂貴(gui)（包括母(mu)材(cai)和(he)焊(han)材(cai)），且焊(han)工不太(tai)熟悉，操作(zuo)性(xing)有一定(ding)的(de)(de)(de)難度，因(yin)此(ci)對焊(han)接時要求注(zhu)意的(de)(de)(de)重(zhong)點列出用(yong)以指導焊(han)接人員(yuan)和(he)檢驗人員(yuan)。具(ju)體內容如下：
為防焊接煙(yan)塵及Ar氣對焊接人(ren)員的(de)傷害，焊接作業要在(zai)通風的(de)環境中進行；
所(suo)有(you)的(de)焊(han)縫都應(ying)該略有(you)余高，應(ying)該避免出現平(ping)的(de)或(huo)下(xia)凹狀(zhuang)的(de)焊(han)縫；
焊(han)前(qian)一般不(bu)需要預(yu)熱，若環境溫(wen)度低于(yu)2℃，在距離焊(han)縫區300mm的范圍內應至少加熱到(dao)比(bi)周圍環境溫(wen)度高10℃。
層(ceng)間溫(wen)度不(bu)能大于100℃，線能量不(bu)能超過(guo)1.5KJ/mm
焊(han)(han)(han)件表面的金(jin)屬(shu)氧化物(wu)會導致(zhi)焊(han)(han)(han)接(jie)缺陷，因此焊(han)(han)(han)前對(dui)雜質(zhi)的清理十(shi)分重要，通常清理范圍從焊(han)(han)(han)縫處向兩側各延伸50mm，清理范圍應當(dang)包括(kuo)工(gong)作坡(po)口加工(gong)的邊緣以及空(kong)心管四(si)周和管子內(nei)表面。注(zhu)意：金(jin)屬(shu)絲刷并不能完全清理這些(xie)殘留物(wu)，用熱水沖(chong)洗(xi)或擦洗(xi)或許(xu)是一個好方法(fa)。
焊接盡可能在1G和2F位(wei)置進行
焊接接頭設計(ji)必須使打底焊能很(hen)好的熔透，引弧(hu)點要(yao)在坡(po)口內，沿坡(po)口出(chu)現的電弧(hu)掃(sao)掠要(yao)打磨干凈。每(mei)一起(qi)弧(hu)與收弧(hu)處必須打磨干凈。
定位(wei)焊需要背部保護氣(qi)體，每一個接頭(tou)都必須(xu)打磨；
將焊(han)接(jie)處不(bu)能接(jie)觸銅(tong)(tong)和(he)黃銅(tong)(tong)（由銅(tong)(tong)和(he)鋅組成的(de)銅(tong)(tong)合金），因(yin)為銅(tong)(tong)和(he)鋅的(de)加入可能導致裂紋(wen)的(de)形成。
二、鐵素體(ti)-奧氏體(ti)雙相不銹鋼的焊接
1. 鐵素體-奧氏體雙相(xiang)不銹(xiu)鋼(gang)的概述(shu)
鐵素(su)體-奧(ao)氏體雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)名字是來(lai)自(zi)于其室溫微觀(guan)組(zu)織，其中(zhong)大(da)概(gai)一(yi)(yi)(yi)半(ban)(ban)是鐵素(su)體，一(yi)(yi)(yi)半(ban)(ban)是奧(ao)氏體。在(zai)(zai)20世紀30年代就知道有(you)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，它時(shi)快(kuai)時(shi)慢的(de)(de)(de)(de)開發(fa)過程明(ming)顯地受到(dao)周期(qi)性(xing)的(de)(de)(de)(de)鎳短缺的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。直到(dao)1982年美(mei)國《焊(han)接(jie)手冊(ce)》也沒有(you)認(ren)可雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)是不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)單(dan)獨的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)類。在(zai)(zai)那時(shi)《焊(han)接(jie)手冊(ce)》把(ba)較早(zao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)種雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)-329型不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)列在(zai)(zai)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)。至少有(you)一(yi)(yi)(yi)家329型不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)制造(zao)商建議不(bu)(bu)(bu)(bu)要焊(han)接(jie)這(zhe)(zhe)種鋼(gang)(gang)，在(zai)(zai)20世紀50年代開發(fa)的(de)(de)(de)(de)鑄造(zao)合金CD4MCu焊(han)接(jie)后很脆。從上世紀80年代初這(zhe)(zhe)種鋼(gang)(gang)迅速開發(fa)，在(zai)(zai)同(tong)一(yi)(yi)(yi)時(shi)期(qi)召開的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)(yi)系(xi)列國際雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)會(hui)議編撰的(de)(de)(de)(de)文集中(zhong)，記錄了(le)(le)這(zhe)(zhe)個開發(fa)過程。至今這(zhe)(zhe)種鋼(gang)(gang)已(yi)被用(yong)于廣(guang)泛領(ling)域，主要用(yong)于要求優異耐(nai)腐蝕性(xing)的(de)(de)(de)(de)場合。在(zai)(zai)這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)時(shi)期(qi)，鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)和耐(nai)腐蝕性(xing)有(you)了(le)(le)明(ming)顯的(de)(de)(de)(de)改善，這(zhe)(zhe)主要是由于認(ren)識到(dao)氮作為(wei)一(yi)(yi)(yi)種合金元(yuan)素(su)可以(yi)起關鍵作用(yong)。
雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)是用(yong)在(zai)能充(chong)分發揮其(qi)優(you)(you)(you)點，即優(you)(you)(you)異的(de)(de)耐腐蝕(shi)性和(he)高(gao)(gao)強(qiang)度或者二者兼有(you)的(de)(de)應(ying)用(yong)場合(he)(he)(he)。因(yin)為它(ta)(ta)含有(you)比(bi)奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)更高(gao)(gao)的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)相成(cheng)分，所(suo)以有(you)高(gao)(gao)的(de)(de)鐵(tie)磁性、高(gao)(gao)熱傳導性和(he)低的(de)(de)線脹系數。雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)最多的(de)(de)是被(bei)選用(yong)于(yu)(yu)耐腐蝕(shi)場合(he)(he)(he)，已經在(zai)很多可(ke)(ke)能發生應(ying)力腐蝕(shi)裂(lie)紋和(he)點蝕(shi)的(de)(de)應(ying)用(yong)環境中代(dai)替了(le)(le)奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)。它(ta)(ta)們(men)(men)在(zai)絕大多數腐蝕(shi)場合(he)(he)(he)遠優(you)(you)(you)于(yu)(yu)結構而(er)又(you)具有(you)相當的(de)(de)強(qiang)度。譬如雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)已廣泛(fan)用(yong)于(yu)(yu)陸地和(he)海洋中的(de)(de)油、氣管道。由于(yu)(yu)雙(shuang)(shuang)相不銹鋼(gang)(gang)在(zai)相對不高(gao)(gao)的(de)(de)溫度下就會(hui)形成(cheng)很多脆性析出物，所(suo)以不推薦(jian)用(yong)于(yu)(yu)超過280攝氏度的(de)(de)工作場合(he)(he)(he)。它(ta)(ta)們(men)(men)比(bi)奧(ao)(ao)氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)貴，倒不是完全因(yin)為合(he)(he)(he)金元素(su)貴，而(er)主要是由于(yu)(yu)從鑄(zhu)態到最終的(de)(de)板(ban)材、薄板(ban)、管件的(de)(de)加(jia)工費用(yong)貴。然(ran)而(er)它(ta)(ta)們(men)(men)提供了(le)(le)優(you)(you)(you)異的(de)(de)而(er)腐蝕(shi)性并可(ke)(ke)降低重(zhong)量，在(zai)中等程度侵(qin)蝕(shi)性介質(zhi)中可(ke)(ke)能用(yong)來代(dai)替某(mou)些鎳基合(he)(he)(he)金，而(er)價格僅為原來的(de)(de)幾分之(zhi)一(yi)。
雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)典型的(de)(de)屈服強(qiang)度(du)大(da)約(yue)是425MPa，和奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)210MPa比較(jiao)強(qiang)度(du)要高(gao)(gao)得多。因為雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)強(qiang)度(du)高(gao)(gao)，其(qi)硬度(du)也(ye)高(gao)(gao)，所以(yi)在要求(qiu)耐腐蝕同時(shi)要求(qiu)耐磨損的(de)(de)場合，這(zhe)種鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)更(geng)有優勢(shi)。與此同時(shi)，雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)具有良好的(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)(xing)，與鐵素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)及(ji)奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)相(xiang)(xiang)(xiang)比，它(ta)(ta)既不(bu)(bu)(bu)像鐵素體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)熱影(ying)響(xiang)區(qu)，由(you)于(yu)晶粒嚴重粗化而使(shi)塑(su)韌(ren)性(xing)(xing)大(da)幅(fu)度(du)降低(di)，也(ye)不(bu)(bu)(bu)像奧(ao)氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)那樣，對焊(han)接(jie)熱裂(lie)紋比較(jiao)敏感。當今大(da)多數的(de)(de)雙相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)都是有好的(de)(de)韌(ren)度(du)和延性(xing)(xing)，然而它(ta)(ta)們在低(di)溫時(shi)有韌(ren)脆轉變(bian)，所以(yi)一(yi)般不(bu)(bu)(bu)適合用(yong)于(yu)低(di)溫。雙 不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)工作溫度(du)范圍一(yi)般限于(yu)-40～280攝氏度(du)。
雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)線脹系(xi)數和(he)碳(tan)鋼(gang)(gang)、低合金鋼(gang)(gang)接(jie)近。由于這(zhe)(zhe)種相(xiang)似性，這(zhe)(zhe)種鋼(gang)(gang)也可(ke)用(yong)于需要雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)碳(tan)鋼(gang)(gang)配(pei)合使用(yong)的(de)(de)高(gao)壓容器(qi)類的(de)(de)結構。這(zhe)(zhe)種情況下(xia)，相(xiang)對于使用(yong)奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，能減(jian)少由于熱(re)膨脹不(bu)同引起(qi)的(de)(de)熱(re)應力。然而(er)由于雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中析出反應在較低溫度下(xia)發生(sheng)，因而(er)它不(bu)適(shi)宜用(yong)于需要進(jin)行消除應力熱(re)處理(li)（焊后熱(re)處理(li)）的(de)(de)場合。
2. 雙相不銹鋼(gang)的化(hua)學成分及組(zu)織特點
a. 化學成分(fen)
目前，國際上普(pu)遍采用的鐵素體-奧氏(shi)體雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼可為Cr18型(xing)、Cr23型(xing)、Cr22型(xing)、Cr25型(xing)四類(lei)。對于(yu)Cr25型(xing)雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼，也有普(pu)通(tong)雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼和超級雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼之分(fen)，當點蝕(shi)指(zhi)數(shu)PREN（PREN=w(Cr)+ 3.3w(Mo)+16 w(N)）>40時，稱為超級雙(shuang)相不銹(xiu)(xiu)鋼，
我(wo)國(guo)列入國(guo)家的鐵素體-奧氏(shi)體雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)主要有Cr18與Cr25兩大(da)類型。另外(wai)一些(xie)與國(guo)外(wai)典型材料相(xiang)類似的鋼(gang)種也(ye)有生產和(he)應用。
b. 組織特(te)點
雙相不銹鋼(gang)以單相δ鐵(tie)素體凝固結晶，當繼續(xu)冷卻(que)時，發生(sheng)δ→γ相變(bian)，隨著溫度的降低，δ→γ相變(bian)不斷進行。在平衡條(tiao)件(jian)下(xia)(xia)或者非快(kuai)速冷卻(que)的情(qing)況下(xia)(xia)，部(bu)分δ鐵(tie)素體將保留(liu)到室溫，因此，室溫下(xia)(xia)的組織為δ→γ雙相組織。
3. 雙相不銹鋼(gang)的(de)焊(han)接特(te)點(dian)
焊(han)(han)接(jie)過程是(shi)一個(ge)快速加熱(re)與快速冷(leng)卻的(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)循環過程。在加熱(re)過程中，當熱(re)影響區的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)超過雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)固溶處理(li)溫度(du)，在1150~1400℃的(de)(de)(de)(de)(de)高溫狀(zhuang)態下，晶粒將(jiang)發生長(chang)大(da)(da)，而且發生γ→δ相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)，γ相(xiang)(xiang)(xiang)明顯減(jian)少，δ相(xiang)(xiang)(xiang)增多(duo)。一些鋼的(de)(de)(de)(de)(de)高溫近(jin)縫區會(hui)出現晶粒較(jiao)粗大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)δ鐵素體組(zu)織(zhi)。如果焊(han)(han)后的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻速度(du)較(jiao)快，將(jiang)抑制δ→γ的(de)(de)(de)(de)(de)二次相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)，使熱(re)影響區的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)比例失調(diao)，當δ鐵素體大(da)(da)于70%時，二次轉變(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)γ奧氏體也變(bian)(bian)成針(zhen)狀(zhuang)和羽毛(mao)狀(zhuang)，具有魏氏組(zu)織(zhi)特征，導致力學(xue)性(xing)能(neng)和耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)能(neng)惡化。當焊(han)(han)后冷(leng)卻速度(du)較(jiao)慢時，則δ→γ的(de)(de)(de)(de)(de)二次相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)比較(jiao)充分(fen)，室溫下為相(xiang)(xiang)(xiang)比例較(jiao)為合適的(de)(de)(de)(de)(de)雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)組(zu)織(zhi)。因此，為防止(zhi)熱(re)影響區的(de)(de)(de)(de)(de)快速冷(leng)卻，使δ→γ二次相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)(bian)較(jiao)為充分(fen)，保(bao)證較(jiao)合理(li)的(de)(de)(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)(xiang)比例，足夠的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接(jie)熱(re)輸(shu)入是(shi)必要的(de)(de)(de)(de)(de)。隨(sui)著(zhu)母材厚度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)增加，焊(han)(han)接(jie)熱(re)輸(shu)入應適當提高。
對于雙相(xiang)不銹鋼焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)，仍(reng)以單相(xiang)δ鐵素體凝(ning)固結晶，并隨溫(wen)度(du)的(de)(de)降低發生δ→γ組織轉變。但由于其(qi)熔化(hua)(hua)(hua)-凝(ning)固-冷卻(que)相(xiang)變是(shi)一個速度(du)較快的(de)(de)不平(ping)衡(heng)過(guo)程，因此，焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)冷卻(que)過(guo)程中的(de)(de)δ→γ組織轉變必然是(shi)不平(ping)衡(heng)的(de)(de)。當(dang)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分與母(mu)材成(cheng)分相(xiang)同，或者(zhe)母(mu)材自(zi)熔時，焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中的(de)(de)δ相(xiang)將偏(pian)高，而(er)γ相(xiang)偏(pian)低。為了(le)保證焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中有足(zu)夠的(de)(de)γ相(xiang)，應(ying)提(ti)高焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)化(hua)(hua)(hua)學成(cheng)分的(de)(de)Ni當(dang)量，通常(chang)的(de)(de)方法是(shi)提(ti)高奧氏體化(hua)(hua)(hua)元素（Ni、N）的(de)(de)含量，因此就(jiu)出(chu)現了(le)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)超合金(jin)(jin)(jin)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)特點。
雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼具有良好的焊接性，盡管其凝固(gu)結(jie)晶(jing)為單相(xiang)(xiang)鐵素體，但在(zai)一般的拘(ju)束(shu)(shu)條件下，焊縫金(jin)屬的熱裂(lie)紋(wen)敏感(gan)性很小，當(dang)雙相(xiang)(xiang)組織的比例適當(dang)時(shi)，其冷裂(lie)紋(wen)敏感(gan)性也(ye)較(jiao)低。但應注(zhu)意，雙相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼中(zhong)畢竟具有較(jiao)高的鐵素體，當(dang)拘(ju)束(shu)(shu)度(du)較(jiao)大及焊縫金(jin)屬含氫(qing)量較(jiao)高時(shi)，還存在(zai)焊接氫(qing)致裂(lie)紋(wen)的危險(xian)。因(yin)此，在(zai)焊接材料選擇與焊接過(guo)程(cheng)中(zhong)應控制氫(qing)的來(lai)源。
另請注意：雙(shuang)相鋼與(yu)雙(shuang)相不(bu)銹鋼定義不(bu)同，雙(shuang)相鋼是指由低(di)碳鋼或(huo)低(di)合金高強度鋼經臨界處理或(huo)控制(zhi)軋制(zhi)而得到的主要由鐵(tie)素體和馬氏體所(suo)組成的鋼。
4. 焊接工藝方(fang)法與焊接材(cai)料
a. 焊接工藝方(fang)法
到(dao)目前為止，焊(han)條電弧(hu)焊(han)、鎢極氬弧(hu)焊(han)、熔(rong)化極氣體(ti)保護焊(han)（采(cai)用實(shi)心焊(han)絲(si)或(huo)藥芯焊(han)絲(si)）、甚至埋弧(hu)焊(han)都可用于(yu)鐵素體(ti)-奧(ao)氏體(ti)雙相不銹(xiu)鋼(gang)的焊(han)接。
b. 焊(han)接工藝方法選擇及坡口形式(shi)與尺(chi)寸
根據(ju)管(guan)、板厚度及(ji)(ji)相應(ying)的焊接工(gong)藝方(fang)法選擇及(ji)(ji)坡口尺(chi)寸(cun)。
c. 雙(shuang)相不銹鋼鋼焊接指南(nan)
我(wo)公司(si)在(zai)M021項目上用的雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)為(wei)ASTM A790 S32750和(he)S32760，且此二者皆為(wei)超級雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，所(suo)選焊(han)(han)接方法為(wei)GTAW，所(suo)選焊(han)(han)絲為(wei)SANDVIK 25.10.4.L。焊(han)(han)接時的注(zhu)意與焊(han)(han)接超級奧氏體類(lei)似，但(dan)層(ceng)間溫度(du)可控制為(wei)150攝氏度(du)以下(xia)。
d. 不銹(xiu)鋼(gang)焊接材料(liao)品牌
到目前為止，焊(han)條電(dian)弧(hu)焊(han)、鎢極氬弧(hu)焊(han)、已經(jing)在(zai)我(wo)公司進行使(shi)用，現在(zai)正(zheng)在(zai)使(shi)用的焊(han)材如下表：
