双相不锈钢因其特殊的两相共存特点,具备优良的综合力学性能尤其是耐腐蚀性能,使其在石油化工、海洋工程等行业得到了广泛的应用。本文主要针对以S2205双相不锈钢作为研究对象,采用TIG焊、MMA焊方法,对焊接工艺进行优化,并分析其组织、力学和耐蚀性能,为其在石油、石化行业的推广应用奠定基础。本文针对试验的母材设计合理的接头坡口型式,采用不同的焊接工艺参数,控制保护气体中的氮气含量的变化,进行工艺试验。对焊接后的焊缝金属进行金相组织及力学性能检验,分析不同焊接工艺条件下,双相钢金相组织特征及铁素体、奥氏体相比例与材料力学性能的关系;对焊接后的焊缝金属进行点蚀性能及应力腐蚀性能测试,分析不同焊接工艺条件下焊接接头的耐腐蚀性能。最后给出合适的焊接工艺参数及工艺规程,为工程实际服务。对实验的焊接接头进行了外观检验、X射线无损探伤检验、金相组织观察及焊接接头中铁素体和奥氏体相比例的测定及分析。结果表明,试件的外观及X射线的结果均符合工程标准要求;金相组织及相比例的测定及分析结果显示,MMA焊方法的焊缝和热影响区的奥氏体含量最低,仅为40%,而其它两种焊接方法的试件奥氏体含量较高;随着保护气体中氮气含量的增加,组织中奥氏体含量逐渐增多;由于焊接接头的冷却速度随着焊接线能量的增加而降低,进而使接头热影响区的奥氏体含量增加。对不同焊接工艺参数的焊接接头进行了拉伸、弯曲、冲击性能以及硬度性能测试并做了相应的分析。结果表明,不同焊接方法的各项力学性能指标虽然有差别,但都在标准要求的合格范围内,都可以满足工程生产要求;随着保护气体中含氮量的增加及线能量的提高,焊接接头的延伸率会明显升高,而接头的抗拉强度会有小幅度的下降;随着保护气体中含氮量的增加及线能量的提高,焊接接头的显微硬度会有小幅度的下降。对不同焊接工艺参数的焊接接头进行了点蚀性能及应力腐蚀性能测试并做出了相应的分析。结果表明,不同焊接参数所得到的焊接接头的耐腐蚀性能较好,测试结果均在生产标准要求的合格范围内,都可以满足工程及实际生产要求。采用TIG焊方法的焊接接头的耐点蚀性能相对于MMA焊方法的焊接接头的耐点蚀性能有较大幅度的提升;随着保护气中氮含量的逐渐升高,双相不锈哈尔滨工业大学工程硕士学位论文钢焊接接头的点蚀的腐蚀速率逐渐下降,耐点蚀性能提高;而焊接线能量的变化对双相不锈钢焊接接头的腐蚀速率影响不大。