双相不锈钢与奥氏体不锈钢的区别
奥氏体不锈钢的焊接问题通常与焊接金属本身相关联，特别是在焊接在主要奥氏体或奥氏体为主的焊缝中的凝固过程中。对于一般的奥氏体不锈钢，可以通过将填充金属的成分调整到一定的铁素体含量来最小化这些问题。高合金奥氏体不锈钢需要填充镍基。奥氏体凝固是不可避免的，需要通过减少热输入和多道次焊接来控制.
由于双相不锈钢铁素体含量高，且具有良好的抗热裂性能，焊接中很少考虑热裂。双相不锈钢焊接中最重要的问题是热影响区，而不是焊缝金属。热影响区的问题是抗腐蚀和韧性损失或焊后开裂。为了避免上述问题，焊接工艺的重点是使"红热"温度范围内的总停留时间最小化，而不是控制任何一个焊接的热输入。经验表明，这种方法可以从技术和经济两个角度优化焊接过程。
本文给出了双相不锈钢焊接的一般判据，以及这些基本知识和准则在具体焊接方法中的应用。
1.原材料的选择
随着化学成分和生产工艺的变化，双相不锈钢对焊接的适应性会发生显著变化。已经反复强调了足够氮在基础金属中的重要性。如果原材料在700-1000（1300-1800）的温度范围内缓慢冷却，或者如果在水淬火前允许空气冷却通过该区域约一分钟，则应为焊工完成焊接而不产生任何有害的相位精度留下的时间。心烦意乱已筋疲力尽。应注意，实际处理的材料、其组成和生产过程的冶金条件应与焊接工艺评定所用材料的质量条件相同。在本系列文章的“最终用户的技术条件和质量控制”一节中，给出了根据成分和合适的试验规范选择原材料的方法。
2.焊前清理
所有加热部件在焊接前都应清洗干净，这不仅适用于双相不锈钢，也适用于所有不锈钢。确定母材和填充金属化学成分的前提是不存在附加污染源。粉尘、油脂、油漆和任何形式的水干扰焊接操作，对焊件的耐蚀性和机械性能没有影响。如果在焊接前没有彻底清洁材料，无论多少过程评估都是无效的。
3.接头设计
双相不锈钢的接头设计必须有助于完全焊接，避免在凝固的焊缝金属中存在未熔化的基体金属。为了使焊接区的厚度或间隙均匀，最好用机械加工代替砂轮来磨削坡口。磨削时，应特别注意坡口加工和装配的均匀性..为了确保完全熔合和渗透，应去除所有抛光毛刺。对于奥氏体不锈钢，经验丰富的焊工可以通过控制焊枪来克服坡口加工中的一些缺陷。然而，对于双相不锈钢，这些技术可能导致材料在有害温度范围内停留时间比预期时间长，导致结果超过合格的工艺要求。
一些双相不锈钢的连接设计如图18所示。其他设计也合理，如果他们确保焊缝被完全穿透，烧穿的风险最小。
4.预热
通常不建议预加热,因为预热可能是有害的。如果没有特殊理由，则不应将预热视为一个过程。如果用于消除在夜间冷却或冷凝形成的湿气，则预热可能是有益的。当通过预热去除湿气时，应将钢均匀加热至100（200）左右，且仅在清理槽后。
5.热输入与层间温度
双相不锈钢可以允许较高的热量输入。焊接金属凝固两相组织的抗热裂性能明显优于奥氏体焊接金属。双相不锈钢导热系数高，热膨胀系数小，没有奥氏体不锈钢高的局部热应力。虽然有必要严格限制焊接要求，但热裂纹并不是一个常见问题。
极低的热输入会导致熔合区和母材热影响区铁素体含量过高，韧性和耐蚀性降低。极高的热输入会增加金属间相形成的风险。为了防止热影响区的问题，焊接过程应允许焊接后快速冷却。工件温度很重要，因为它对热影响区的冷却影响最大。作为一般标准，经济和标准双相不锈钢的最高层间温度为150℃(300华氏度)，超双相不锈钢最高层间温度为100℃(210华氏度)。该限值应用于焊接工艺评定，并应在生产焊接中进行监测，以确保层间温度不高于工艺评定中使用的温度。电子温度探头和热电偶是监测层间温度的良好手段。多道次焊接试件的层间温度低于实际生产中在焊接工艺评定中经济合理地达到的层间温度是不明智的。在进行大量焊接时，对焊接工艺进行规划，使各道次之间有足够的冷却时间，是一种既好又经济的做法。
6.焊后热处理
双相不锈钢不需要焊后消除应力处理，这可能有害，因为热处理可以沉淀金属间（700-1000 C/1300-1830）或α（475/885）脆相，降低韧性和耐腐蚀性。焊接后热处理温度在315℃以上(华氏600度)会导致有害相析出。
双相不锈钢的焊后热处理应包括完全固溶退火和水淬火（见表11）。在焊接后，应考虑整个固溶退火，因为如果在焊接过程中使用无合金的填充金属，则微观结构中的铁素体含量将是高的。
如果计划在焊接后进行完全的固溶退火和淬火，如零件制造，则应将热处理作为焊接工艺的一部分。退火处理可以解决与过量的铁素体和金属间相有关的问题，并且在最终退火处理之前，制造工艺允许一些不令人满意的中间状态。
7.理想的相平衡
常说，双相不锈钢的相平衡为“50-50”，相当于奥氏体和铁素体的数量。严格说来，这是不正确的，因为现代双相不锈钢中的铁素体含量约为40%-50%，其余为奥氏体。一般认为，当铁素体含量至少为25-30%，其余为奥氏体时，双相不锈钢具有独特的优点。
在一些焊接方法中，特别是在保护焊剂的方法中，通过调整相平衡，使焊缝中的奥氏体含量达到较高的水平，从而提高焊缝的韧性，弥补焊剂导致焊缝中氧含量增加所造成的韧性损失。这些填充金属经固溶处理后的韧性远低于钢板或钢管，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以使焊缝金属的韧性在完全退火后达到锻轧金属的高度..如果焊接金属的铁素体含量限制在轧钢厂退火双相不锈钢所需的最小值，则对可用的焊接方法施加不必要的限制。
热影响区的相平衡，即原始锻钢或钢管加上一个额外的焊接热循环，通常略高于原始材料。用金相方法测定热影响区的相平衡几乎是不可能的。如果该区域的铁素体含量很高，则可能表明存在极快速冷却的异常状况，这导致铁素体的过量含量和韧性的降低。
8.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、碳钢和低合金钢焊接。
当双相不锈钢与其它双相不锈钢焊接时，镍含量高于母材的双相不锈钢通常用作填充金属。提高填充金属中镍的含量，可以保证焊缝在冷却过程中形成足够的奥氏体。
当焊接双相不锈钢和奥氏体不锈钢时，通常使用它们之间的低碳和Mo含量的填充金属，通常使用AWSE309LMO或ER309LMO。双相不锈钢、碳钢和低合金钢通常采用相同的填充金属或AWS E309L/ER309L焊接。如果使用镍基填充金属，它们不应含有铌。由于奥氏体不锈钢的强度低于双相不锈钢，因此用奥氏体不锈钢填充的焊接接头强度不如双相不锈钢。
下表总结了用不同金属焊接双相不锈钢时常用的填充金属。这些例子给出了AWS的电极号（E），但根据不同的焊接工艺、接头形状和其他条件，可以考虑使用焊丝（AWS品牌ER）和药芯焊丝。
下表异种金属焊接用焊接材料