與奧氏體鋼相比，雙相不銹鋼具有導(dǎo)熱性好、熱膨脹系數(shù)低的特點(diǎn)，因此接頭中不會(huì)產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力，具有更高的抵抗熱裂紋的能力，但進(jìn)行厚板多層多道焊時(shí)，最大的層間溫度應(yīng)控制在150℃。在實(shí)際焊接過程中，一般必須保證層間溫度不應(yīng)高于工藝試驗(yàn)所設(shè)定的層間溫度。當(dāng)焊接工作量很大時(shí)，應(yīng)合理地安排焊接順序以保證焊層之間有足夠的時(shí)間冷卻，這樣既能保證合適的層間溫度，又能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。由于用于焊接工藝評(píng)定的試板尺寸會(huì)影響到冷卻速度和層間溫度，所以進(jìn)行焊接工藝評(píng)定確定的層間溫度應(yīng)比實(shí)際焊接時(shí)的要低些。因此，工藝評(píng)定不能預(yù)測(cè)由于在實(shí)際中采用較高的層間溫度時(shí)而導(dǎo)致冷卻速度降低的程度。

 埋弧自動(dòng)焊（SAW）作為高效率、低成本的焊接方法，在造船業(yè)中雙相鋼的埋弧焊接已有較多應(yīng)用，但在石油化工業(yè)的雙相鋼設(shè)備制造中，由于技術(shù)要求相對(duì)較高，所以仍主要采用手工電弧焊、鎢極氬弧焊等方法。大量試驗(yàn)表明，只要選擇合適的焊接材料，配以合理的焊接工藝參數(shù)，埋弧自動(dòng)焊焊接接頭的性能也能符合設(shè)計(jì)要求，從而保證焊接質(zhì)量的情況下，可大大提高工效，降低生產(chǎn)成本。埋弧自動(dòng)焊方法值得在石油化工業(yè)雙相鋼設(shè)備制造尤其是厚板中予以推廣應(yīng)用。文獻(xiàn)研究分析了SAW焊接各種工藝因素對(duì)α/γ比以及焊縫、HAZ低溫沖擊韌性的影響，確定了最佳的焊接工藝參數(shù)，并經(jīng)焊接工藝評(píng)定試驗(yàn)證明，獲得接頭具有良好的使用性能。

 至德鋼業(yè)研究2205雙相不銹鋼的激光焊接性，為了平衡鐵素體相在接頭組織中的分布，在施焊的同時(shí)，采用同樣的二氧化碳激光束對(duì)接頭進(jìn)行表面處理來控制接頭的冷卻速度，以延長(zhǎng)接頭冷卻的時(shí)間，促進(jìn)高溫鐵素體向奧氏體轉(zhuǎn)變。結(jié)果表明，通過優(yōu)化激光焊接工藝參數(shù)，無論是接頭的微觀組織結(jié)構(gòu)或是合金元素在鐵素體和奧氏體兩相中的分布都接近于母材。同時(shí)也證明，在焊接進(jìn)行的同時(shí)對(duì)接頭表面進(jìn)行處理，能使接頭獲得較為理想的微觀組織分布。至德鋼業(yè)技術(shù)人員利用電子束技術(shù)對(duì)2205雙相不銹鋼進(jìn)行了焊接工藝試驗(yàn)，通過金相顯微技術(shù)、掃描電鏡、拉伸、沖擊和動(dòng)態(tài)橫電位掃描法（極化曲線）研究了獲得接頭的顯微組織，以及力學(xué)和化學(xué)性能。金相組織觀察顯示，接頭中粗大的鐵素體晶粒邊界或者內(nèi)部分布著尺寸較為細(xì)小的奧氏體晶粒，但是對(duì)鉻、鉬和鎳等合金元素在奧氏體相和鐵素體相內(nèi)的分布影響不大。在熱影響區(qū)內(nèi)，由于幾乎與鐵素體相體積含量相等的奧氏體相存在，阻止了鐵素體晶粒的長(zhǎng)大。不過，由于焊縫金屬區(qū)內(nèi)只形成了少量的奧氏體組織，所以獲得接頭的沖擊韌性要比原始母材的差，同時(shí)，接頭在硫酸溶液的耐腐蝕性能要比母材的差一個(gè)等級(jí)。

 至德鋼業(yè)利用等離子弧焊接2205雙相不銹鋼，采用不同的焊接方式（熔入型或傳導(dǎo)型和小孔型）進(jìn)行焊接試驗(yàn)，文中采用正確的焊接操作工藝和最小能量輸熱入，研究了這幾種焊接方式下焊接工藝參數(shù)對(duì)焊縫尺寸、形狀和組織中鐵素體相含量的影響。小孔型焊縫與熔入型的相比，具有更大的熔深?熔寬比，焊接厚度為3mm的2205不銹鋼管時(shí)，如果采用小孔型焊接且能量?jī)糨斎敕秶刂圃?500~3200J/cm，將能獲得性能良好的焊接接頭。在采用高線能量的條件下，熔入型焊接所獲得的雙相不銹鋼焊縫，其特征可描述為：焊縫金屬內(nèi)鐵素體相含量增加到超過45%，比母材中的高。當(dāng)采用小孔型焊接時(shí)，鐵素體相富集被限制在低于20%。盡管這兩種形式的等離子弧焊都對(duì)熔池金屬（焊縫金屬）產(chǎn)生硬化作用，但這種硬化效應(yīng)在小孔型焊接的接頭焊縫中更加顯著，因?yàn)椴捎玫湍芰枯斎牒透邷囟忍荻全@得接頭的晶粒較細(xì)小。

 至德鋼業(yè)研究了一種雙弧焊接技術(shù)（等離子焊機(jī)后面跟著GTAW焊機(jī)），將其應(yīng)用于雙相不銹鋼的焊接中，如圖中所示。結(jié)果表明，使用雙弧焊接技術(shù)可以得到較好的焊縫成形。文獻(xiàn)中就其對(duì)接頭微觀組織和腐蝕性能的影響進(jìn)行了初步研究，認(rèn)為增加焊機(jī)間距或者減小GTAW重熔電流會(huì)增加接頭的腐蝕速率。通過調(diào)整焊機(jī)間距可以改善焊縫的微觀組織。盡管這項(xiàng)技術(shù)還需要進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，但是，初步研究已表明，該技術(shù)可以克服等離子弧焊存在的問題，可在一定程度上改善雙相不銹鋼的焊接性。

  氮作為合金元素加入到不銹鋼中，可提高奧氏體的穩(wěn)定性、平衡雙相鋼中相的比例，在不降低鋼的塑性和韌性的情況下提高鋼的強(qiáng)度，并可部分代替不銹鋼中的鎳。不銹鋼中加入氮可以穩(wěn)定奧氏體組織，提高鋼的強(qiáng)度和耐腐蝕性能，其作用相當(dāng)于鎳的25倍左右，因此，近年來，以氮代鎳的經(jīng)濟(jì)型高氮合金不銹鋼得到迅速發(fā)展。焊接這類不銹鋼時(shí)，可采取在保護(hù)氣體中添加氮的方法來提高焊接接頭的質(zhì)量。至德鋼業(yè)研究了母材中氮的含量、表面活性元素和保護(hù)氣體中氮?dú)獾姆謮簩?duì)焊縫中氮含量的影響，并建立了氮的吸收和分解模型。保護(hù)氣體中氮?dú)獾姆謮狠^低時(shí)，焊縫中的氮含量隨保護(hù)氣體中氮?dú)夂康脑黾佣黾?；保護(hù)氣體中氮?dú)獾姆謮狠^高時(shí)，焊縫中氮的吸收可被氮?dú)獾囊莩鏊胶?。這種氮平衡的狀態(tài)不會(huì)被低硫合金的母材所影響，但在含高硫合金的母材中，母材中氮的含量越高，焊縫中氮的含量也越高。隨著母材中氮含量的提高，焊縫中氮的飽和值會(huì)隨著增大。因此，在保護(hù)氣體中氮?dú)獾暮亢苌贂r(shí)，就可使焊縫中的氮達(dá)到飽和。氮的另一個(gè)作用是在焊縫金屬區(qū)及與焊縫緊鄰的熱影響區(qū)高溫區(qū)，由于促使δ向γ轉(zhuǎn)變的溫度提高而使晶粒粗化的時(shí)間縮短。因此，氮可阻止δ鐵素體的晶粒粗化而使得焊縫得到細(xì)化的微觀組織。

  浙江至德鋼業(yè)有限公司在研究雙相不銹鋼的選擇性腐蝕中得出：在0.01mol/L的氯化鈉水溶液中，α相的電位比γ相的高。文獻(xiàn)中，作者通過掃描電鏡分析了焊縫腐蝕后蝕坑的形貌特征。結(jié)果顯示，鐵素體相優(yōu)先被腐蝕，露出管狀的奧氏體組織，這是由于合金元素在兩相中的分配不同造成的電化學(xué)勢(shì)差，進(jìn)而產(chǎn)生局部選擇性腐蝕。2205雙相不銹鋼接頭熱影響區(qū)在室溫下對(duì)3.5%氯化鈉水溶液的耐點(diǎn)蝕性能。結(jié)果表明，由于鐵素體相的晶粒尺寸以及CrN2數(shù)量都隨著熱影響區(qū)內(nèi)奧氏體含量的增加而減小，在沒有形成CrN2的區(qū)域以及在奧氏體晶粒邊界處均未見有點(diǎn)蝕發(fā)生，點(diǎn)蝕主要圍繞CrN2和氧化物夾雜產(chǎn)生，這表明CrN2和氧化物夾雜是雙相不銹鋼接頭熱影響區(qū)產(chǎn)生點(diǎn)蝕的主要原因。至德鋼業(yè)認(rèn)為點(diǎn)蝕的發(fā)展必須保證局部區(qū)域的介質(zhì)濃度維持在一定水平。低溫時(shí)，活性點(diǎn)較少，參加反應(yīng)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度較慢，鈍化膜被擊破的概率就較小，即使有些點(diǎn)被擊破，但由于局部參與反應(yīng)的物質(zhì)濃度降低，周圍介質(zhì)在低溫下運(yùn)動(dòng)速度較慢，促使蝕點(diǎn)得到再修復(fù)。高溫時(shí)活性點(diǎn)數(shù)目增加，參與反應(yīng)的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)速度加快，鈍化膜被擊破的概率大大增加。鈍化膜被擊破后，高溫下周圍的介質(zhì)就能夠以較快的速度傳遞，導(dǎo)致點(diǎn)蝕的繼續(xù)擴(kuò)展，因此造成了穩(wěn)定的點(diǎn)蝕。

   雙相不銹鋼焊接接頭熱影響區(qū)對(duì)40%氯化鈣水溶液的耐應(yīng)力腐蝕性能（試驗(yàn)溫度為100℃）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著熱影響區(qū)中奧氏體相含量的增加，能有效地提高接頭熱影響區(qū)的耐應(yīng)力腐蝕性能，與此同時(shí)，提高接頭熱影響區(qū)中的氮含量和降低焊縫冷卻速度也能起到同樣的作用。文獻(xiàn)中還指出，點(diǎn)蝕和鐵素體有選擇性的分解援助了腐蝕開裂和應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生。根據(jù)母材臨界點(diǎn)蝕溫度（CPT）的試驗(yàn)結(jié)果，利用小試樣的腐蝕實(shí)驗(yàn)方法研究了雙相不銹鋼接頭的耐點(diǎn)蝕性能。結(jié)果表明，手工電弧焊工藝過程對(duì)雙相不銹鋼接頭的耐腐蝕性能具有顯著的影響，點(diǎn)蝕優(yōu)先發(fā)生在焊縫金屬或焊接熱影響區(qū)中?？傊?，雙相不銹鋼接頭的耐蝕性主要取決于鈍化元素的含量及在兩相中的分配。如果兩相在一定條件的介質(zhì)中均能產(chǎn)生鈍化，便可避免發(fā)生相選擇性腐蝕。由此可知，影響雙相不銹鋼接頭耐蝕性的因素主要是接頭中的兩相比例，以及合金元素在兩相中的分配。因此，在焊接過程中應(yīng)控制適宜的兩相比例，促進(jìn)兩相平衡，防止α相聚集長(zhǎng)大，將有利于提高雙相不銹鋼接頭的耐蝕性。