双相不锈钢是近年来发展迅速的一种新型不锈钢材料。所谓双相不锈钢，是指不锈钢既有奥氏体组织又有铁素体组织，在性能上具有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点。与铁素体不锈钢相比，韧性高，脆性转化温度低，耐晶间腐蚀性强，焊接性能好；与奥氏体不锈钢相比，它具有更高的强度、耐晶间腐蚀性和耐应力腐蚀性.耐腐蚀疲劳能力等都有了很大的提高。

S31803(22-5型)属于第二代双相不锈钢，是一种含氮的超低碳不锈钢，与第一代双相不锈钢(18-5型)相比，C含量进一步降低，提高Mo同时添加了奥氏体形成元素的含量N，促进了双相不锈钢焊接接头中的单相铁氧体在冷却过程中形成适当数量的奥氏体，使焊接接头的铁氧体组织与奥氏体组织的比例趋于平衡，不仅提高了双相不锈钢焊接热影响区域的塑性和韧性，而且保证了双相不锈钢的抗应力腐蚀和点蚀能力。S31803双相不锈钢中铁素体(F)组织含量一般为40%~在50%之间，其余的组织是奥氏体(A)。S31803双相不锈钢的化学成分和力学性能如表1所示。

双相不锈钢的焊接性分析

S双相不锈钢性能31803(22-5).它具有奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的特点C，s，P杂质元素含量低，焊接热裂纹，冷裂纹敏感性差。双相不锈钢焊接接头的性能由两相的比例关系控制。希望奥氏体(A)组织和铁素体(F)组织比例接近1:1，此时与母材基本相同，否则焊接接头的力学性能和耐腐蚀性会受到很大影响。(A)组织和铁素体(F)组织的平衡关系与合金元素的含量、焊接和热循环密切相关。可以说，双相不锈钢的焊接是围绕着如何确保双相比例的平衡。

由Fe-Cr-Ni从三元相图可以看出，双相不锈钢在高温下是*的铁素体。在连续冷却过程中，铁素体组织向奥氏体组织的相变将发生。在平衡条件或非快速冷却条件下，部分铁素体将保留到室温，从而获得室温奥氏体和铁素体的双相组织。然而，焊接过程是一种快速加热.在焊接热影响区的过热区，快速冷却的热循环过程，温度为1150~1140℃此时，奥氏体向铁素体相变明显，奥氏体含量大大降低，铁素体含量增加，并迅速生长。在焊接后冷却过程中，如果冷却速度过快，会抑制铁素体组织向奥氏体组织的相变，大大提高铁素体的含量。在室温下铁素体含量最高可达70%。同时，由二次相变形成的奥氏体组织呈羽毛状，具有魏氏体组织的特点机械性能和耐腐蚀性急剧下降。如果焊接后冷却速度不太快，有足够的时间完成铁素体组织与奥氏体组织的相变，室温下双相不锈钢焊接接头的比例将达到理想水平。但是，冷却速度不应太慢。如果冷却速度太慢，一方面铁素体组织颗粒较厚，导致焊接接头韧性降低。因此，控制焊接接头的冷却速度是保证双相不锈钢焊接接头良好性能的最重要措施。

双相不锈钢的焊接目标是使焊缝和热影响区的韧性、塑性和耐腐蚀性与母材相同。然而，由于焊接的特点，焊接金属的凝固和冷却时间非常快。如果焊接金属的化学成分与母材相同，那么在高温下形成的铁素体组织将不会像母材那样在1050中~1100℃在保温和水淬火过程中，一些铁素体组织被转化为奥氏体组织。因此，对于焊接后直接使用的双相不锈钢S31803，所选焊接材料的化学成分不能与母材料相同，镍含量高于母材金属，并含有一定数量的气缸元素，以促进高温下形成的单相铁素体组织在焊接接头的热影响区冷却时转化为奥氏体组织。我们实际选择的焊丝标签是:ER2209化学成分见表2。

通过大量的焊接试验，对S31803双相不锈钢的性能和焊接特性有了清晰的认识，并在此基础上进行了研究S31803双相不锈钢的焊接工艺评，最终选择合格的焊接工艺评定S31803双相不锈钢焊接工艺。选择S31803双相不锈钢焊接的焊接工艺参数见表3，焊接工艺评价试验结果见表4。