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双相钢的特性以及焊接要点中国石化集团南京化学工业有限公司化机厂尤广伟董安霞摘要：随着双相钢在化工、石化加工、造纸、海上作业等行业的广泛应用，南化机厂近年来也承制了很多双相钢材料的设备，包括换热器、反应釜、塔器等。
同时，我们在工作过程中对双相钢焊接性的了解与焊接工艺参数的摸索与控制方面也积累了一点经验，本文进行了简要说明。
关键词：双相钢；特性；焊接一双相钢简介由于现代工业技术的发展，传统的奥氏体不锈钢经常遭到晶间腐蚀、点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等局部腐蚀的破坏，双相不锈钢在上述腐蚀类型中表现出了某些优越性。
在铁基固溶体组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，但最少相的含量必须达到30%以上的钢称双相不锈钢。
奥氏体接头有良好的塑性和韧性，但是导热性能差，线膨胀系数大，焊接应力和变形都比较大；普通铁素体不锈钢导热性能和线膨胀系数都小于奥氏体不锈钢，并且有较高的强度及耐氯离子应力腐蚀性能，但是塑性较差，并存在475℃脆化和δ相析出脆化以及高温晶粒粗化脆化现象。
双相钢的开发正是集中了奥氏体和铁素体的优点并最大限度地减少了两相的缺点。
性能最好的双相钢成分是铁素体的含量在60%-40%，奥氏体的含量在40%-60%之间，任何一种机体的大幅度减少都会造成双相钢的性能减弱。
二双相钢的化学成分和性能（一）双相钢力学性能及影响因素双相钢力学性能的影响因素主要有合金元素、晶粒度以及相比例等。
由表二中可以看出：双相不锈钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的2～3倍，SAF2507钢的屈服强度比其他双相不锈钢的高原因在于氮元素的强化作用。
而在奥氏体不锈钢的内部晶粒之间有更多的滑移面，所以它的延伸率明显高于双相不锈钢。
在双相钢中的主要合金元素Cr、 Ni、 Mo、 N等对钢的各项性能都起到了很重要的作用。
1 化学成分（见表二）：钢的抗点蚀和缝隙腐蚀能力主要由Cr、Mo和Ni元素含量决定，用来衡量这种抗腐蚀性能的指数就是PREN 值（抗点蚀当量），PREN=Cr%+3.3Mo%+16N%。
第49卷第1期2021年02月造船技术Zaochuan JishuVol.49No.1Feb.,2021文章编号：10003878(2021)01005705DOI：10.12225%.issn1000-387&2021.0120210113 2205双相不锈钢焊接工艺及耐腐蚀性能分析周弋琳12,陈阿静12,赵德龙12,包孔12,贾晨程12".上海振华重工(集团)股份有限公司，上海200125；2.上海海工装备智能焊接制造工程技术研究中心，上海200125)摘要：采用不同焊接工艺对2205双相不锈钢进行焊接，分析不同焊接工艺对焊接接头力学性能、微观组织及耐腐蚀性能的影响。
结果显示：在晶粒无明显长大时，焊缝及热影响区冲击韧性随奥氏体质量分数的增加而升高；采用熔化极气体保护焊(Gas Metal Arc Weldmg,GMAW)时，保护气体中加入N2可有效提高焊接接头各区域奥氏体质量分数，从而提高焊接接头力学性能及耐腐蚀性能；2205双相不锈钢母材及焊缝腐蚀速率均明显随腐蚀液质量分数的升高而增加。
优化双相不锈钢焊接工艺参数，保证其焊接接头具有良好的综合性能，对于该类材料构件及产品的制造、推广及使用意义重大。
关键词：2205双相不锈钢；GMAW；焊接工艺；耐腐蚀性能中图分类号：U671.83文献标志码：AAnalysis of Welding Technology and Corrosion Resistanceof2205Duplex Stainless SteelZHOU Yiln1-2,CHENAjing2,ZHAO Delong2,BAOKong2,JIA Chencheng12(1.Shanghai Zhenhua Heavy Industries Co.,Ltd.,Shanghai200125,China； 2.Shanghai EngineeringResearch Center of Marine Equipment Intelligent Welding,Shanghai200125,China)Abstract:2205duplex stainless steel is welded with the different welding technologies,and the influences ofdi f erent weldingtechnologiesonthe mechanicalproperties,microstructure,andcorrosionresistanceofwelding joint are analyzed.The results show that：when the grain does not grow significantly,the impacttoughnessofweldandheat-a f ectedzoneincreaseswiththeincreaseofaustenitemassfraction；whentheGasMetal Arc Welding(GMAW)is used,adding N2into the protective gas can e f ectively increase the austenitemassfractionina l areasofweldingjoint,soastoimprovethemechanicalpropertiesandcorrosionresistanceofweldingjoint；thecorrosionrateofbasematerialandweldof2205duplexstainlesssteelincreasesobviouslywiththeincreaseofcorrosionliquidmassfraction.Itisofgreatsignificanceforthemanufacture,promotionanduseofcomponentsandproductsof2205duplexstainlesssteeltooptimizeitsweldingtechnologyparametersandtoensureitsweldingjointagoodcomprehensiveperformance.Key words:2205duplex stainless steel；GMAW;welding technology；corrosion resistance0引言2205双相不锈钢因具有较高强度、韧性、耐腐蚀性能等而被广泛应用于造船、造纸、石油化工、海工装备制造、海水与废水处理等行业，是目前应用最广泛的双相不锈钢口双相不锈钢中铁素体相"相)与奥氏体相"相)约各占一半，以充分利用奥氏体不锈钢的优良韧性和焊接性，以及铁素体不锈钢的高强度和优良的耐腐蚀性3。
双相不锈钢焊接性能及接头耐腐蚀性能的研究现状摘要：双相不锈钢（duplexstainlesssteel，DSS）是指在固溶状态下组织为奥氏体和铁素体的不锈钢，两相的比例一般为1﹕1，任意一相含量至少为30%。
双相不锈钢兼具铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的性能优点，与铁素体不锈钢相比，具有更高的塑性、韧性、焊接性能和耐晶间腐蚀性能，且无室温脆性；与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的强度高，耐点蚀、耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀性能优良，已广泛应用于电厂、石油、化工、海水淡化等重要领域，在船舶（舰船）领域也获得了一定的应用。
双相不锈钢的耐腐蚀性能与组织状态关系密切，在实际使用中，不当的加工、焊接等处理会产生相比例失调、有害二次相析出等问题，使耐蚀性降低而产生腐蚀问题。
关键词：双相不锈钢；焊接性能；接头耐腐蚀性能1双相不锈钢焊接性能与特征分析通过技术人员的观察和实验，发现双相不锈钢在室温下固溶体中存在奥氏体和铁素体，材料的组织呈现双相不锈钢的两相结构特征。
通过以上分析和总结，可以看出双相不锈钢具有高导热性和抗铁素体点蚀的特点。
同时，奥氏体具有良好的强度和韧性，能够适应不同的环境温度，具有优异的力学性能。
实验数据对比研究表明，双相不锈钢的屈服强度高于原始奥氏体不锈钢，因此在相同压力下使用双相不锈钢可以有效节约材料资源。
与传统材料相比，双相不锈钢具有良好的焊接性能，焊接后不会出现严重的冷裂纹和热裂纹。
如果在寒冷环境下进行焊接，则只能通过清洁坡口并加热到100℃来去除水。
即使在焊接后，也不需要进行热处理。
此外，双相不锈钢比铁素体具有更高的氮含量和更低的温度影响，因此具有更好的焊接性能。
2双相不锈钢焊接现状2.1焊缝金属的脆化双相不锈钢焊接过程中存在粗晶脆化现象。
σ相脆化和475℃脆化。
双相不锈钢粗晶的脆化趋势δ相的存在与焊缝的冷却速率有关。
18-5、22-5和25-5型双相不锈钢焊接接头中氮化铬的析出对热影响区的韧性有很大影响。
双相不锈钢的焊接性分析昆明冶研新材料股份有限公司潘喜顺摘要随着我国科技技术的发展与更新，新材料不断涌现。
双相不锈钢在工业生产中具有重要地位，本文主要从双相不锈钢的性能特点、用途及焊接性等方面展开分析与比较。
并将双相不锈钢（SAF2205）在我公司仪表阀门及重要管道上的焊接实例为题材分析和总结双相不锈钢的焊接工艺。
关键词双相不锈钢焊接性用途引言所谓双相不锈钢是在其固溶组织中铁素体相与奥氏体相约各占一半，一般量少相的含量也需要达到30%。
在含C较低的情况下，Cr含量在18%-28%，Ni含量在3%-10%。
有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti，N等合金元素。
该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475℃脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。
与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。
双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。
1 双相不锈钢的优势及应用1.1 与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的优势如下：（1）屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多，且具有成型需要的足够的塑韧性。
采用双相不锈钢制造储罐或压力容器的壁厚要比常用的奥氏体减少30-50%，有利于降低成本。
表1 部分双相不锈钢的牌号及化学成分(质量分数％）钢号国别 C Cr Ni Mo Mn Si 其他第1代3RE60 瑞典0.03 18.5 4.9 2.7 ≤2.0 ——Uranus50 芬兰0.04 21.5 6.5 1.5 ——Cu:1.0-2.0第2代SAF2205 瑞典0.03 22.0 5.5 3.0 ≤2.0 ≤0.8 —DP-3 日本0.03 25.0 6.5 3.5 W:0.4 -Cu:0.20-0.80 08X21H6M2T俄罗斯≤0.08 21.0 7.5 2.0 ——Ti:0.2-0.40Cr21Ni5Ti 中国0.06 22.0 5.8 - ≤0.8 ≤0.8 Ti:5第3代SAF2507 瑞典0.03 25.5 7.0 4.5 ——Cu:0.50 DP-3W 日本0.03 25.0 7.6 3.0 W:0.4 —Cu:0.80 0Cr26Ni5Mo3 中国≤0.08 26.5 5.0 3.0 ≤1.5 ≤1.0 —（2）具有优异的耐应力腐蚀破裂的能力，即使是含合金量最低的双相不锈钢也有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀破裂的能力，尤其在含氯离子的环境中。
机械与设备2015.07︱335︱热轧双相钢热轧双相钢焊接性能探析焊接性能探析焊接性能探析赵 飞（兖矿煤化工程有限公司，山东 济宁 273500）【摘 要】随着我国经济发展水平的不断提高，工业发展取得了显著成就，尤其是双相钢的开发与应用为我国工业发展起到了促进作用，在各种重工业生产、工业制造当中广泛应用。
对热轧双相钢焊接性能做出研究能够更为准确与深入的了解双相钢在生产与制造中的重要作用。
【关键词】热轧双相钢；焊接性能；重工业发展双相不锈钢是一种常见的钢材种类，在此种钢材中固液组织中的铁含量比重占到了一半左右，奥氏体含量也占一半。
在碳含量较低的情况下，Cr、Ni、Gu 等元素也占有一定比重。
此种钢材因为有一定成分的奥氏体与铁元素，为此，具有不锈钢的优势，并且可塑性与韧性均非常高，没有非常明显的温脆性，可以使焊接性能大大提高，并且在导热系数上也非常高。
本文结合上述热轧双相钢的这些优势深入研究了其性能，希望能够为相关部门提供一些参考。
1 热轧双相钢特点以及组成成分1.1 特点（1）双相钢2250的合金成分是310升，奥氏体成分为312，与其他的合金材料相比，双相钢有着非常强的抗斑腐蚀以及抗裂缝性能，总的来说，其抗腐蚀性非常强，而在奥氏体上比较，此钢型有较低的膨胀系数，能够有效导热。
（2）双相不锈钢2205的合金与奥氏体在耐热性能上比普通的钢材合金高出3倍，在对其进行设计过程中，可以适当的减轻其重量。
其适应的温度一般在—40°F/+500°F 左右，如果在具体的生产中有着特定的要求可以适当的调整，对于其焊接结构来说，低温效果将非常好。
1.2 化学成分双相钢的主要化学成分有C、Mn、Si、p、S、Cr、Ni、Mo、No （奥氏体—铁元素）等，每一种化学成分都占有一定比重。
C≤0.020；Mn≤3.00；Si≤2.00；p≤0.020；Cr 含量在23.0～2.0；Ni 的含量在4.1～5.6左右；Mo 为13～0.30。
热轧双相钢焊接性能探析
【摘要】随着我国经济发展水平的不断提高，工业发展取得了显著成就，尤其是双相钢的开发与应用为我国工业发展起到了促进作用，在各种重工业生产、工业制造当中广泛应用。
对热轧双相钢焊接性能做出研究能够更为准确与深入的了解双相钢在生产与制造中的重要作用。
【关键词】热轧双相钢;焊接性能;重工业发展
双相不锈钢是一种常见的钢材种类，在此种钢材中固液组织中的铁含量比重占到了一半左右，奥氏体含量也占一半。
在碳含量较低的情况下，Cr、Ni、Gu 等元素也占有一定比重。
此种钢材因为有一定成分的奥氏体与铁元素，为此，具有不锈钢的优势，并且可塑性与韧性均非常高，没有非常明显的温脆性，可以使焊接性能大大提高，并且在导热系数上也非常高。
本文结合上述热轧双相钢的这些优势深入研究了其性能，希望能够为相关部门提供一些参考。
1热轧双相钢特点以及组成成分
1.1特点
（1）双相钢2250的合金成分是310升，奥氏体成分为312，与其他的合金材料相比，双相钢有着非常强的抗斑腐蚀以及抗裂缝性能，总的来说，其抗腐蚀性非常强，而在奥氏体上比较，此钢型有较低的膨胀系数，能够有效导热。
（2）双相不锈钢2205的合金与奥氏体在耐热性能上比普通的钢材合金高出3倍，在对其进行设计过程中，可以适当的减轻其重量。
其适应的温度一般在—40°F/+500°F左右，如果在具体的生产中有着特定的要求可以适当的调整，对于其焊接结构来说，低温效果将非常好。
1.2化学成分
双相钢的主要化学成分有C、Mn、Si、p、S、Cr、Ni、Mo、No（奥氏体—铁元素）等，每一种化学成分都占有一定比重。
C≤0.020;Mn≤3.00;Si≤2.00;p≤0.020;Cr含量在23.0～2.0;Ni的含量在4.1～5.6左右;Mo为13～0.30。
2实验研究
2.1实验材料与方法
本文通过一组实验分析热轧双相钢焊接性能，实验中应用到的材料为硅、锰、铬、钼型的热轧钢化板，钢板的厚度在2.5毫米～6毫米之间。
本文实验中钢的所有成分分别有C、Si、Mn、Cr、Mo、P、S等合金元素，这些合金元素的重量
百分比分别为：0.06、1.23、1.05、.047、0.05、0.018、0.009。
在应用膨胀仪器进行检测时，可以将检测点集中在钢的临界点位置处，一般Ac1的温度可在606℃左右，而Ac2的温度可以控制在852℃左右。
再应用分析检测仪检测出马氏体的含量占总成分的百分之十五。
选择一段厚度为6毫米的钢板，做二氧化碳焊接试验，并做出温度曲线循环图。
试验的各个要素构成分别为：电流（A）、电压（V）、焊接速度（mm/s）、气体流量（m3/h）、冷却条件等。
在实验中，双相钢的钻孔深度可以为3.2mm、4mm、2.3mm、还要有一个尺寸在1毫米左右的孔缝，可以将热电偶焊接在小孔的底部，具体样式如下图1所示，可以将热电偶的另一端接到一个时间记录仪上面，能够准确的记录下来整个焊接过程，对于绘制各个区域温度曲线图有重要作用。
热模试验的全部过程都在一个成型的热模型上开展，按照实际的热循环曲线图，选择适当的温度值，温度变化幅度在Tp从700℃降低到400℃，其最终的冷却时间在5分钟。
每一个实验组的拉伸值与曲线样式选取的峰值温度分别在1260℃、1130℃、800℃、620℃、400℃。
2.2实验结果的分析
通过以上实验结果显示，模拟的实际热影响区域内的各个部分的组织要能够符合每一种组织的实际热规范。
实际的焊接热区域中具有梯度值，并且从当前的热量条件上看，各个相邻的奥氏体都是顺着低温趋势扩张，但因为所处的受热条件是有差异的，模拟的奥氏体晶粒都是在温度均匀的状况下运行。
总体来说，就是双相钢中的晶体能够沿着特定的方向长大。
为了确保不同奥氏体能够实现尺寸上的均等，就要对模拟温度适当降低，这样才能与实际显微组织效果接近。
通过实验中硬度的对比分析可以知道，模拟的过热区域中的峰值温度在1260℃，其他的各个温度段的峰值都与实际相差无几。
其重要参数为600℃～500℃的冷却时间在t7/8，这个测定值与其他各个温度点上的温度基本一致，可以作为全部热循环的重要参数。
在实验完成以后，能够绘制出一个系统化的曲线图，能量达到了2.3千克每立方厘米时对应的温度可以成为脆性温度，每一个温度区间都不能低于—20℃。
在峰值达到了600℃时，断口的外部形态呈现蜂窝状，而其他都是断裂桩，在800℃以上的高温韧性非常好，这是由马氏体与铁软化致使的。
将焊接内容放置到显微镜下观察，可以看出，影响热区母材会受焊接的影响，其原组织将发生变化，在铁元素上出现了细小的碳化物质，整体上晶体物质较大。
实验结果可以总结为：
应用CO2气体进行电弧焊接，利用硅、锰、铬、钼等导热的热轧双相钢板
是适合的，能够测得平滑的焊接孔道，焊接时飞溅少，并且有较窄的热影响区域;
热轧双相钢的焊接抗冲击性能较好，冷脆温度在—20℃;
双相钢在焊接时发生软化是在热影响区域达到600℃的时候，但其仍然会存在500MPa的抗拉强度。
3结语
本文主要对热轧双相钢的主要构成及化学成分进行了分析，并以一组实验探讨了其具体存在的性能，可见，做好热轧双相钢的性能研究对于提高双相钢利用效率、节省资源、提高生产率有重要意义。
参考文献：
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[3]孙成钱，孟凡磊，张红梅.等.热模拟工艺参数对热轧双相钢中第二相粒子析出行为的影响[J].热加工工艺，2012（5）.
[4]方圆，刘雅政，周乐育.等.马氏体体积分数对热轧双相钢形变位错结构和断裂的影响[J].钢铁，2010（8）.
[5]孙全社，U.Lorenz，W.Bleck等.一种热轧双相钢在γ和γ+α相区的静态软化动力学研究[J].宝钢技术，2010（4）.
作者简介：
赵飞（1986.06.25-）男，江苏省徐州市，大学本科，兖矿煤化工程有限公司，助理工程师，研究方向：焊接。
