雙相不銹鋼S32205金相組織由α鐵素體和γ奧氏體兩相組成，體積分?jǐn)?shù)大致各占50%。因此，雙相不銹鋼兼有奧氏體不銹鋼與鐵素體不銹鋼的雙重特征。與鐵素體不銹鋼相比，其韌性高，脆性轉(zhuǎn)變溫度低，耐晶間腐蝕性能和焊接性能顯著提高，同時(shí)保留了鐵素體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)小、具有超塑性等特性；而與奧氏體不銹鋼相比，屈服強(qiáng)度和抗疲勞強(qiáng)度顯著提高，約為奧氏體不銹鋼的2倍，耐點(diǎn)蝕能力約為奧氏體不銹鋼的1.8倍，且耐應(yīng)力腐蝕、縫隙腐蝕和疲勞腐蝕能力有明顯提升。
N在強(qiáng)化S32205雙相鋼中起著重要作用，同時(shí)N可以提高奧氏體相的耐點(diǎn)蝕能力，與富含Cr、Mo的鐵素體相取得腐蝕平衡，提升材料的整體抗點(diǎn)蝕能力。另外N作為奧氏體化元素，可以控制焊接接頭熱影響區(qū)中兩相比例的平衡，避免焊接熱影響區(qū)內(nèi)，因溫度升高，鐵素體相比例升高，對(duì)N和Ni的成分按上限控制，以保證焊接熱影響區(qū)內(nèi)，高溫鐵素體可轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，以提升焊接接頭的耐蝕性。
S32205以鐵素體作為凝固初生相，可以溶解更多的雜質(zhì)元素，同時(shí)增加晶界結(jié)合面，另外其導(dǎo)熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)小，不會(huì)產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力，相比奧氏體不銹鋼具有較高抵抗熱裂紋的能力。
S32205焊接接頭的質(zhì)量，取決于焊縫和熱影響區(qū)中α鐵素體和γ奧氏體含量的平衡和兩相組織的均勻性，而焊接接頭在焊接熱循環(huán)的作用下會(huì)發(fā)生一系列微觀組織變化，這種變化不管對(duì)其力學(xué)性能還是耐腐蝕性能都有著重大的影響。在焊接過(guò)程中，焊縫金屬?gòu)囊簯B(tài)到固態(tài)，從凝固點(diǎn)到1200℃為高溫δ鐵素體組織；從1200℃~800℃，γ奧氏體從δ鐵素體中析出。另外在其他的溫度區(qū)域，還會(huì)有別的析出反應(yīng)，如下圖所示，S32205長(zhǎng)時(shí)間在400~540℃范圍內(nèi)，會(huì)導(dǎo)致α相析出而產(chǎn)生475℃脆化現(xiàn)象；如果長(zhǎng)時(shí)間在600~925℃范圍內(nèi)，特別是在750℃左右，α鐵素體會(huì)析出σ相；在此溫度區(qū)間同時(shí)還會(huì)析出碳化物M23C6、氮化物Cr2N等，這些析出相不但會(huì)顯著降低S32205的室溫韌性，還會(huì)降低材料的耐腐性性。
所以在S32205焊接時(shí)，必須嚴(yán)格控制線能量和焊道間溫度。線能量太小，冷卻速度過(guò)快，不利于奧氏體析出，造成鐵素體含量增加，導(dǎo)致沖擊韌性和耐腐蝕性降低；線能量太大，則會(huì)造成熱影響區(qū)鐵素體晶粒粗大，中溫停留時(shí)間長(zhǎng)，容易造成中間相析出。因此，選擇合適的焊接工藝十分重要。
雙相鋼S32205時(shí)間、溫度、析出曲線
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