雙相不銹鋼因其特殊的優勢，廣泛應用於石油化工設備、海水和廢水處理設備、油氣管道、造紙機械等工業領域。近年來，在橋梁承重結構領域也有研究，具有良好的發展前景。
經濟型雙相鋼常出現焊接性能問題。焊接標準雙相鋼不成問題，無論采用什麽工藝，都有適合這些應用的焊接材料。從金相角度看，焊接2101(1.4162)沒有問題。事實上，它甚至比標準的雙相鋼更容易焊接，因為這種材料實際上可以通過乙炔焊接工藝進行焊接，而對於標準的雙相鋼材料來說，必須始終避免使用乙炔焊接工藝。焊接2101的實際問題是熔池粘度不壹樣，所以潤濕性有點差。這迫使操作員在焊接過程中更多地使用電弧焊，這就是問題所在。雖然我們可以通過選擇超合金焊接材料來彌補，但我們往往希望選擇匹配的焊接材料。
在2101中，低溫HAZ和高溫HAZ中的顯微組織之間也存在HAZ相互作用，這比2304、2205或2507更有利。在2101測試時，還發現由於鎳含量低，產生含氮、錳較多的不同類型回火色，影響腐蝕性能。電弧和熔池中的這種成分損失是由於氮和錳的蒸發和沈積，這對於雙相鋼級材料來說是壹個新的問題，所以在本講中會有更多的描述。雙相不銹鋼的焊接特性如下:
正常固溶處理(1020℃ ~ 1100℃加熱，水冷)後，雙相不銹鋼含有約50% ~ 60%的奧氏體和50% ~ 40%的鐵素體組織。隨著加熱溫度的升高，兩相比例變化不明顯。
雙相不銹鋼具有良好的低溫沖擊韌性。例如20mm厚板的橫向試樣在-80℃時沖擊吸收能可達100J以上。在大多數介質中，其耐均勻腐蝕和耐點蝕性能良好，但需要註意的是，該類鋼在950℃以下熱處理時，由於σ相的析出，其耐應力腐蝕性能會顯著惡化。由於Cr當量比Ni當量比合適，高溫加熱後殘留大量的初生奧氏體組織，冷卻時可生成二次奧氏體。結果，鋼中奧氏體相的總量不低於30% ~ 40%，使鋼具有良好的抗晶間腐蝕性能。
此外，如上所述，在焊接這種鋼時，裂紋的傾向非常低，並且不需要預熱和焊後熱處理。由於母材中N的含量較高，所以焊縫附近區域不會形成單相鐵素體區，奧氏體含量壹般不低於30%。適用的焊接方法包括TIG焊和焊條電弧焊等。壹般為了防止焊縫附近晶粒粗化，焊接時應盡量采用低線能量焊接。影響雙相不銹鋼焊接質量的因素主要體現在以下幾個方面:
氮含量的影響
戈麥斯·德·薩拉紮·JM等人研究了保護氣體中不同N2含量對雙相不銹鋼性能的影響。結果表明，隨著混合氣體中N2分壓PN2的增加，焊縫中氮的質量分數ω(N)迅速增加，然後變化不大。焊縫中鐵素體相含量φ (α)隨ω(N)的增加而線性減少，但φ (α)對抗拉強度和伸長率的影響與ω(N)正好相反。在鐵素體相含量φ (α)相同的情況下，母材的抗拉強度和伸長率高於焊縫。這是由於微觀結構的不同。提高雙相不銹鋼焊縫金屬中的N含量可以提高接頭的沖擊韌性，這是由於提高了焊縫金屬中的γ相含量，減少了Cr2N的析出。
熱輸入效應
與焊縫區不同，焊接過程中熱影響區的ω(N)不會發生變化，是母材的ω(N)，所以此時影響組織和性能的主要因素是焊接過程中的熱輸入。根據文獻，焊接時應選擇合適的線能量。焊接時，如果熱輸入過大，焊縫熱影響區範圍增大，金相組織趨於粗大無序，產生脆化，主要表現為焊接接頭塑性指數降低。如果焊接熱輸入過小，容易造成組織硬化和裂紋，對熱影響區的沖擊韌性也不利。此外，所有影響冷卻速度的因素都會影響HAZ的沖擊韌性，如板材厚度和接頭形式。
σ相脆化
國外文獻介紹了二次加熱引起雙相不銹鋼及其焊縫金屬的σ相脆化。在母材和焊縫金屬的再加熱過程中，由α相形成細小的二次奧氏體γ *，然後析出σ相。結果表明，脆性開裂發生在σ相和基體與σ相的界面處。對母材斷口的觀察表明，σ相周圍區域存在韌窩，大量σ相會因α相區域較寬而降低韌性。但在焊縫中，α相區細小，斷口仍呈脆性斷裂。只要有少量σ相生成，焊縫金屬的韌性就會降低。因此，焊縫金屬中σ相的脆性傾向遠大於母材。
氫致裂紋
雙相不銹鋼焊接接頭的氫脆通常發生在α相，隨著焊接過程中峰值溫度的升高，氫脆敏感性增加。顯微組織變化為:峰值溫度升高，γ相含量減少，α相含量增加，從α相晶界和內部析出的Cr2N數量增加，易發生氫脆。
應力腐蝕裂紋
母材和焊縫金屬中的裂紋均始於α/γ界面的α相壹側，並在α相中擴展。奧氏體(γ)由於其固有的低氫脆敏感性，可以防止裂紋擴展。由於DSS含有壹定量的奧氏體，其應力腐蝕開裂傾向較小。
點蝕問題
耐點蝕性是雙相不銹鋼的重要特性，與其化學成分和顯微組織密切相關。點蝕壹般發生在α/γ界面，所以認為是介於γ相和α相之間的γ *相。這意味著γ *相的Cr含量低於γ相。γ *相的成分不同於γ相，因為γ *相中的Cr和Mo含量低於初始γ相。進壹步研究表明，含氮量低的鋼的點蝕電位對冷卻速度敏感。因此，在焊接低N含量的雙相不銹鋼時，對冷卻速度的控制要求更加嚴格。在雙相不銹鋼焊接過程中，合理控制焊接線能量是獲得高質量雙相不銹鋼接頭的關鍵。線能量過小時，焊縫金屬和熱影響區冷卻速度過快，奧氏體無法析出，從而增加組織中鐵素體相含量；如果線能量過大，雖然組織中能形成足夠的奧氏體，但也會引起鐵素體晶粒長大和熱影響區σ-等有害相的析出。壹般可采用焊條金屬電弧焊(SMAW)、氣體氬弧焊(GTAW)、藥芯焊絲電弧焊(FCAW)、等離子電弧焊(PAW)等焊接方法焊接雙相不銹鋼，焊前壹般不需要預熱措施。1合金元素和冷卻速度
實驗和理論計算表明，在臨界區加熱後獲得雙相組織所需的臨界冷卻速度與鋼中的錳含量有壹定的關系。通過根部鋼中的合金元素可以估算出獲得雙相組織所需的臨界冷卻速度，為雙相鋼產品熱處理時選擇合適的冷卻方式提供了依據。
當鋼的化學成分壹定時，在保證雙相組織的前提下，冷卻速度應盡可能低，使鐵素體中的碳有足夠的時間擴散到奧氏體中，從而降低雙相鋼的屈服強度，提高其塑性。如果鋼中合金元素含量為4，臨界冷卻速度過高，冷卻後的鐵素體中含有高固溶碳，不利於獲得性能優異的雙相鋼。此時應改變鋼的化學成分，增加鋼中合金元素的含量，以降低臨界冷卻速度，或在雙相鋼的生產過程中增加補充回火工序，以減少鐵素體中的固溶碳，提高雙相鋼的性能。如果鋼含有強碳化物形成元素，在估算臨界冷卻速率時，應考慮這些元素在臨界區加熱過程中對奧氏體形成的淬透性和有益影響。V和Ti的碳化物顆粒通過相界面的釘紮作用提高奧氏體的淬透性，降低臨界冷卻速度。
2.兩階段冷卻過程
當鋼中合金元素含量較低時，冷卻速度較慢時會得到鐵素體加珠光體組織。當冷卻速度較快時，鐵素體中殘留的固碳較高，不利於降低屈服強度和提高塑性。雙相鋼的性能可以通過兩段冷卻來改善，即從臨界加熱溫度緩慢冷卻到壹定溫度，然後快速冷卻。緩慢冷卻可以將鐵素體中的碳富集到未轉變的奧氏體中。而快速冷卻可以避免未轉變奧氏體的等溫分解，保證所需的雙相組織和性能。比如0.08%C-1.4%Mn鋼，從800℃；加熱至水冷後的力學性能為σ0.2 = 365 MPa，σb=700MPa，σ0.2/σb=0.52，eu=18%，et=21%。如果采用兩段冷卻工藝，即在800℃；加熱後，空冷至600℃；，然後水冷，其性能為:σ0.2=280MPa，σb=600MPa，σ0.2/σb=0.47，eu=21%，et=29%。兩段冷卻降低了雙相鋼的屈服強度並改善了其延展性。
3.雙相鋼板熱軋後鋼卷溫度的影響。
對於給定的鋼成分，臨界區加熱過程中奧氏體的淬透性可以通過熱軋後的高溫卷取來校正。高溫卷取能明顯富集第二組(珠光體或貝氏體)中的碳、錳等合金元素。後續臨界區處理有利於提高雙相鋼的綜合性能。以0.049% C-1.99% Mn-0.028% Al-0.0019% N鋼的試驗結果為例，采用兩種工藝流程:壹種是普通制領帶工藝，終軋溫度為900℃；→油冷卻到600℃；卷取→吹風冷卻至室溫→冷軋70%→連續退火。對兩種卷取工藝中碳、錳分布的分析結果表明，高溫卷取可使碳、錳在第二相中明顯富集，而普通軋制工藝中錳無富集趨勢。
在相關工廠的熱處理雙相鋼的生產中已經使用了高溫卷取技術，以在後續的臨界區處理中校正低合金含量鋼的淬透性，降低熱處理雙相鋼的屈服強度並改善其延展性。獲得的熱處理雙相鋼板綜合性能良好，板材各部分性能均勻，縱橫向性能壹致。例如，對於0.09% C-0.44 si-1.54% Mn-0.023% Al鋼。1.需要控制相的比例。最合適的比例是鐵素體相與奧氏體對半相遇，壹相的數量最多不能超過65%，以保證最佳的綜合性能。如果兩相比例失衡，如鐵素體相過多，焊接熱影響區容易形成單相鐵素體，在某些介質中對應力腐蝕開裂敏感。
2.掌握雙相不銹鋼的組織轉變規律，熟悉各鋼種的TTT和CCT轉變曲線，是正確指導雙相不銹鋼熱處理和熱成形工藝制定的關鍵。雙相不銹鋼脆性相的析出比奧氏體不銹鋼敏感得多。
3.雙相不銹鋼的連續使用溫度範圍為-50 ~ 250℃，下限取決於鋼的韌脆轉變溫度，上限受脆性限制在475℃，上限不能超過300℃。
4.雙相不銹鋼固溶處理後需要快速冷卻，緩慢冷卻會導致脆性相析出，從而導致韌性下降，尤其是鋼的局部耐蝕性下降。
5.高鉻鉬雙相不銹鋼熱加工和熱成形的下限溫度不應低於950℃，超級雙相不銹鋼不應低於980℃，低鉻鉬雙相不銹鋼不應低於900℃，以避免加工過程中脆性相析出而產生表面裂紋。
6.奧氏體不銹鋼常用的650-800℃去應力處理不能使用，壹般采用固溶退火處理。在低合金鋼表面堆焊雙相不銹鋼後，需要在600-650℃進行整體去應力處理時，必須考慮脆性相析出引起的韌性和耐蝕性，特別是局部耐蝕性下降的問題，並盡可能縮短該溫度範圍內的加熱時間。低合金鋼和雙相不銹鋼復合板的熱處理也應以同樣的方式考慮。
7.需要熟悉雙相不銹鋼的焊接規則，並不是所有的奧氏體不銹鋼都可以用於焊接。雙相不銹鋼設備能否安全使用，與正確掌握鋼材的焊接工藝有很大關系，有些設備的失效往往與焊接有關。關鍵在於線能量和層間溫度的控制，焊接材料的正確選擇也很重要。焊接接頭(焊縫金屬和焊接熱影響區)的兩相比，尤其是焊接熱影響區保持必要的奧氏體量，對於保證焊接接頭具有與母材相同的性能至關重要。
8.在不同的腐蝕環境中選擇雙相不銹鋼時，需要註意的是，鋼的耐腐蝕性永遠是相對的。雖然雙相不銹鋼具有良好的抗局部腐蝕性能，但就壹種雙相不銹鋼而言，它也有壹個合適的介質條件範圍，包括溫度、壓力、介質濃度、pH值等，需要仔細選擇。從文獻和手冊中獲得的許多數據是實驗室腐蝕試驗的結果，這些數據往往與項目的實際情況不同。所以要註意材料的選擇，必要時需要進行實際介質中的腐蝕試驗，野外條件下的懸掛試驗，甚至模擬裝置試驗。