双相不锈钢制造加工的技术要求和质量控制方面一个关键的实际问题是焊接后性能的保持。必须通过合格的工艺使双相不锈钢原始供货态的成分和加工确保焊后仍具有良好的性能。

6.1  标准试验要求

ASTM或EN标准是选择第二代双相不锈钢的一个恰当的开始点。双相不锈钢中添加氮是有利的，既可以避免热影响区（HAZ）出现过多的铁素体，又可以使材料有更好的冶金学稳定性。双相不锈钢含氮量的上限就是氮在钢水中的溶解度，从标准规定的氮含量范围的最大值可以反映出来，但是所列出的最小氮含量不一定反映出最佳焊接特性所需的氮含量。例如S31803是2205双相不锈钢最初的标准[11]。S31803的氮含量在其 允许范围0.08％～0.20%的下限时，2205与热处理和焊接匹配性不好。实际经验显示, 对于2205双相不锈钢的焊接加工而言，“最小含氧量为0.14%”是必要的。由于经常要规定这一条件，为了方便需要焊接的终端用户，将2205的S32205版本引入到双相不锈钢标准中。超级双相不锈钢也有较高的氮含量范围，反映出人们对氮含量重要性的认识。

有一些终端用户的双相不锈钢技术条件是基于“PREN”关系。尽管PREN值在对某一钢类中成分平衡的不同牌号的耐腐蚀性排序可能有效，但为了满足特定的PREN值而改变成分不一定会获得合适的冶金学平衡。PREN值有助于从一系列牌号中选择其中一个，但当应用于一种牌号的成分变化时，似乎铬和钼可被氮所替代，但从冶金学的角度看，铬和钼促进铁素体相和金属间相的形成，而氮促进奥氏体相，阻止金属间相的形成。

因此，最好根据规范中所列的标准牌号来进行双相不锈钢成分的选择，有可能每一牌号都限制了含氮量的上限。不论材料的成分如何规定，它都应当与焊接工艺评定所用的材料相同，这样，评定对于加工制造预期的结果才是有意义的。

6.1.2固溶处理和淬火

除了化学成分，轧材的实际热处理条件对于焊接也是重要的。奥氏体不锈钢退火的目的是使金属再结晶，并且使碳固溶。“L级”的超低碳不锈钢可以采用水淬或相对较慢的空气冷却，因为重新形成有害碳化物需要的时间很长。但对于双相不锈钢而言，即使有理想的氮含量，在临界温度范围内停留几分钟也对其耐腐蚀性和韧性不利[12]。当轧材慢速冷却时，材料通过700～980℃（1300～1800℉）温度范围的时间不再容许进一步的受热如焊接，所以留给焊工焊接出热影响区（HAZ）无金属间相的焊缝的时间较少。

尽管ASTM等标准允许某些双相不锈钢“水淬或通过其他方法快速冷却”，但焊接的最佳冶金学条件是通过最快速地从退火温度淬火得到的。然而，这样忽视了水淬导致的变形和残余应力的增加。对于薄板，空气冷却在现代化卷板生产线中效率高；但对厚板，水淬可以获得对焊接而言最佳的冶金学条件。在淬火前使板材或组件冷却 到700～980℃（1300～1800℉）会导致金属间相的形成。

另一个保证最佳起始条件的方法是要求对轧材进行检验，确保其不存在有害的金属间相。

ASTM A 9233运用金相检查、冲击试验或腐蚀试验来证明金属间相未达到有害的程度。

这一试验仅考虑是否已出现了有害相的析出。EN标准中不包括类似的试验方法。采用这种试验，可证明加工工艺保证在加工中不形成有害的金属间相。此试验类似于ASTM A 2624或EN ISO 3651-25试验检验奥氏体不锈钢是否存在碳化铬导致的敏化。ASTM A 923标准仅包括2205（S31803和S32205），2507，255和S32520，但其他双相不锈钢将来也可能被纳入。很多制造商采用这些试验和类似试验以及其他验收标准，把它们作为焊接工艺评定的一部分。

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