雙相不銹鋼制造加工的技術(shù)要求和質(zhì)量控制方面一個關(guān)鍵的實際問題是焊接后性能的保持。必須通過合格的工藝使雙相不銹鋼原始供貨態(tài)的成分和加工確保焊后仍具有良好的性能。

6.1  標準試驗要求

ASTM或EN標準是選擇第二代雙相不銹鋼的一個恰當(dāng)?shù)拈_始點。雙相不銹鋼中添加氮是有利的，既可以避免熱影響區(qū)（HAZ）出現(xiàn)過多的鐵素體，又可以使材料有更好的冶金學(xué)穩(wěn)定性。雙相不銹鋼含氮量的上限就是氮在鋼水中的溶解度，從標準規(guī)定的氮含量范圍的最大值可以反映出來，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雙相不銹鋼最初的標準[11]。S31803的氮含量在其 允許范圍0.08％～0.20%的下限時，2205與熱處理和焊接匹配性不好。實際經(jīng)驗顯示, 對于2205雙相不銹鋼的焊接加工而言，“最小含氧量為0.14%”是必要的。由于經(jīng)常要規(guī)定這一條件，為了方便需要焊接的終端用戶，將2205的S32205版本引入到雙相不銹鋼標準中。超級雙相不銹鋼也有較高的氮含量范圍，反映出人們對氮含量重要性的認識。

有一些終端用戶的雙相不銹鋼技術(shù)條件是基于“PREN”關(guān)系。盡管PREN值在對某一鋼類中成分平衡的不同牌號的耐腐蝕性排序可能有效，但為了滿足特定的PREN值而改變成分不一定會獲得合適的冶金學(xué)平衡。PREN值有助于從一系列牌號中選擇其中一個，但當(dāng)應(yīng)用于一種牌號的成分變化時，似乎鉻和鉬可被氮所替代，但從冶金學(xué)的角度看，鉻和鉬促進鐵素體相和金屬間相的形成，而氮促進奧氏體相，阻止金屬間相的形成。

因此，最好根據(jù)規(guī)范中所列的標準牌號來進行雙相不銹鋼成分的選擇，有可能每一牌號都限制了含氮量的上限。不論材料的成分如何規(guī)定，它都應(yīng)當(dāng)與焊接工藝評定所用的材料相同，這樣，評定對于加工制造預(yù)期的結(jié)果才是有意義的。

6.1.2固溶處理和淬火

除了化學(xué)成分，軋材的實際熱處理條件對于焊接也是重要的。奧氏體不銹鋼退火的目的是使金屬再結(jié)晶，并且使碳固溶。“L級”的超低碳不銹鋼可以采用水淬或相對較慢的空氣冷卻，因為重新形成有害碳化物需要的時間很長。但對于雙相不銹鋼而言，即使有理想的氮含量，在臨界溫度范圍內(nèi)停留幾分鐘也對其耐腐蝕性和韌性不利[12]。當(dāng)軋材慢速冷卻時，材料通過700～980℃（1300～1800℉）溫度范圍的時間不再容許進一步的受熱如焊接，所以留給焊工焊接出熱影響區(qū)（HAZ）無金屬間相的焊縫的時間較少。

盡管ASTM等標準允許某些雙相不銹鋼“水淬或通過其他方法快速冷卻”，但焊接的最佳冶金學(xué)條件是通過最快速地從退火溫度淬火得到的。然而，這樣忽視了水淬導(dǎo)致的變形和殘余應(yīng)力的增加。對于薄板，空氣冷卻在現(xiàn)代化卷板生產(chǎn)線中效率高；但對厚板，水淬可以獲得對焊接而言最佳的冶金學(xué)條件。在淬火前使板材或組件冷卻 到700～980℃（1300～1800℉）會導(dǎo)致金屬間相的形成。

另一個保證最佳起始條件的方法是要求對軋材進行檢驗，確保其不存在有害的金屬間相。

ASTM A 9233運用金相檢查、沖擊試驗或腐蝕試驗來證明金屬間相未達到有害的程度。

這一試驗僅考慮是否已出現(xiàn)了有害相的析出。EN標準中不包括類似的試驗方法。采用這種試驗，可證明加工工藝保證在加工中不形成有害的金屬間相。此試驗類似于ASTM A 2624或EN ISO 3651-25試驗檢驗奧氏體不銹鋼是否存在碳化鉻導(dǎo)致的敏化。ASTM A 923標準僅包括2205（S31803和S32205），2507，255和S32520，但其他雙相不銹鋼將來也可能被納入。很多制造商采用這些試驗和類似試驗以及其他驗收標準，把它們作為焊接工藝評定的一部分。

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