双相不锈钢中铁素体与奥氏体大约各占一半,通过正确控制化学成分和热处理工艺,将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性、焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度、耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。此外,由于其组织是双相混合的微细化组织,所以,与单相组织的不锈钢相比较,具有强度高的特征。2010年1月前,双相不锈钢应用范围迅速扩大,已成为奥氏体不锈钢在许多应用领域最有力的竞争对手。与316L等奥氏体系不锈钢相比,耐应力腐蚀开裂性能得到提高,耐点腐蚀性能也较为优良,其生产成本与316L没有大的差别,而在设计上由于双相不锈钢强度高,可以达到轻量化,减少钢材使用量。因此,双相不锈钢主要应用在中性氯化物环境、炼油工业、石油化学和化学工业、石油和天然气工业、纸浆和造纸工业、化肥工业、海水环境、能源与环保工业、轻工和食品等工业。
焊接是制造双相不锈钢设备的关键技术。截至2010年1月,双相不锈钢面临的主要问题是:双相不锈钢焊缝和焊接热影响区难以保持合适的相比例,接头中容易析出有害相(如σ、χ、Cr2N、M23C6等),脆化和敏化倾向性大,限制了双相不锈钢的使用。因此,焊缝中相比例的控制、焊接工艺参数对焊缝组织的影响一直是研究的主要内容。另外,中厚板焊接会带来较高的残余应力,对强度和抗腐蚀性产生影响。因此,对双相不锈钢的焊接工艺进行研究,对双相不锈钢的推广应用具有重要的工程意义。
中国发明专利(申请号03140209.7)公开了一种双相不锈钢工艺管线焊接工艺,采用99.99%的氩气保护进行打底焊接,采用80%氩气和20%二氧化碳气体进行半自动填充盖面焊接,该发明主要采用在氩气中加入一定量的二氧化碳作为保护气,但该方法并不能很好的抑制焊接接头氮元素的析出。