12.1一般焊接准则标题

12.1.5 预热

由于预热可能是有害的，所以一般不推荐进行预热。如果没有特殊正当的理由，不应当把预热作为一个工序。若用于消除天冷或夜间冷凝形成的湿气时，预热可能是有益的。当采用预热去除湿气时，应将钢均匀地加热到约100℃（200℉）且只能在坡口清理后进行。

加拿大不列颠哥伦比亚省乔治王子城Kalowna，Enterprise Steel Fab的2205氧脱木素反应

器。© Outokumpu

12.1.6 热输入与层间温度

双相不锈钢能够容许相对高的热输入。焊缝金属凝固后的双相组织的抗热裂性大大优于奥氏体焊缝金属。双相不锈钢具有较高的导热率和较小的热膨胀系数，焊缝处没有像奥氏体不锈钢那样高的局部热应力。在有必要对焊缝要求提出严格限制时，热裂纹不是个常见的问题。

极低的热输入可导致母材熔合区和热影响区铁素体含量过高，韧性和耐蚀性降低。极高的热输入增加了形成金属间相的危险。为了防止热影响区的问题，焊接工艺规程应允许该区域焊后快速冷却。工件温度很重要，因为它对热影响区的冷却影响最大。作为一般准则，经济型和标准双相不锈钢的最高层间温度限制在150℃（300℉），超级双相不锈钢限制在100℃（210℉）。进行焊接工艺评定时应采用该限制值，生产性焊接中也应监测以确保层间温度不高于工艺评定时所采用的温度。电子温度探头和热电偶是监控层间温度较好的手段。在焊接工艺评定中，使多道焊试件的层间温度低于实际制造中能够经济合理地达到的层间温度是不慎重的。进行大量焊接时，规划好焊接工序使各道次间有足够冷却时间是良好、经济的做法。

12.1.7 焊后热处理

双相不锈钢不需要进行焊后应力消除处理，且这样做可能是有害的，因为热处理可使金属间相或α'（475℃/885℉）脆性相析出，降低韧性和耐蚀性。焊后热处理温度超过315℃（600℉）会对双相不锈钢的韧性和耐蚀性产生不利影响。

双相不锈钢的焊后热处理应当包括完全固溶退火，然后水淬（见表10）。自熔焊后应考虑完 全固溶退火，因为如果在焊接过程中没有采用过合金化的填充金属，则显微组织中铁素体含量将很高。

如果焊后进行完全固溶退火和淬火，例如零部件的制造，则热处理应视为焊接工艺的一部分。退火处理可解决与铁素体过多及金属间相有关的问题，制造工艺允许在成品退火处理前存在一些不太如意的中间状态。

12.1.8 理想的相平衡

通常认为双相不锈钢的相平衡为“50－50”，奥氏体与铁素体等量。然而，严格说来这是不正确的，因为现代双相不锈钢中含40％～50％的铁素体，其余为奥氏体。通常认为，当含有至少25％的铁素体、其余为奥氏体时，就可以获得双相不锈钢特有的优点。

在一些焊接方法中，特别是以焊剂保护为基础的方法中，相平衡向奥氏体含量较高的方向调整以改善韧性，补偿因焊剂使焊缝氧含量增加引起的韧性损失。这些填充金属的韧性远低于钢板或钢管固溶处理后可能达到的很高的韧性值，但焊缝金属的韧性仍足以满足预期的要求。没有一种焊接方法可使焊缝金属的韧性与锻轧材完全退火处理后所达到的韧性一样高。控制焊缝金属的铁素体含量大于轧钢厂退火处理的双相不锈钢所要求的最小值，将导致对可采用焊接方法的不必要限制。

热影响区的相平衡，即原始锻轧钢板或钢管加上额外的焊接热循环，其铁素体含量通常略高于原始材料。用金相法精确测定热影响区的相平衡几乎是不可能的。如果该区域铁素体含量很高，也许说明出现过极度快速冷却的异常情况，从而导致铁素体含量过高和韧性降低。

2205双相钢焊缝金属的金相组织，500×。© Lincoln Smitweld bv

12.1.9 异种金属的焊接

双相不锈钢可与其他双相不锈钢、奥氏体不锈钢、碳素钢和低合金钢焊接。

双相不锈钢与其他双相不锈钢焊接时，通常使用镍含量高于母材的双相不锈钢填充金属。提高填充金属的镍含量可保证焊缝在冷却过程中形成足够的奥氏体。

双相不锈钢与奥氏体不锈钢焊接时，常使用低碳和钼含量介于二者之间的奥氏体不锈钢填充金属；通常使用AWS E 309LMo/ER309LMo。双相不锈钢与碳素钢和低合金钢的焊接一般采用上述同样的填充金属或AWSE309L/ER 309L。如果使用镍基填充金属，则它们不应当含有铌。由于奥氏体不锈钢的强度比双相不锈钢低，故使用奥氏体不锈钢填充金属的焊接接头不如双相不锈钢母材强度高。

表15归纳了双相不锈钢与异种金属焊接时的常用填充金属。这些例子给出了AWS焊条牌号（E），但是根据焊接工艺，接头形状和其他条件的不同，可采用焊丝（AWS牌号ER）和药芯焊丝。

表15. 异种金属焊接用焊接材料

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