双相不锈钢发展至今,因其奥氏体和铁素体两相共存特点,具有良好的抗氧化性、力学性能及耐腐蚀性能,在石油化工、海洋工程等行业得到广泛的应用。2205双相不锈钢作为最常用的双相不锈钢,焊接的关键技术问题是热影响区两相比例的控制。目前,国内外对2205双相不锈钢焊接热影响区组织的热模拟研究甚少。本文以2205双相不锈钢管道为研究对象,首先,采用Gleeble 3500热模拟试验机对2205双相不锈钢热影响区进行模拟,探究不同热输入对其组织性能的影响。然后,在热模拟试验研究基础上,采用氩电联焊（T+S）和全自动钨极氩弧焊（T）两种焊接方法对2205双相不锈钢管道进行焊接试验,分析不同焊接方法对焊接接头的微观组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响,为2205双相不锈钢管道在石油、石化行业的推广应用奠定基础。焊接热模拟试验采用6 kJ/cm、10 kJ/cm、14 kJ/cm、18 k J/cm、22 k J/cm五种热输入,研究热影响区组织的转变行为与性能的关系。结果表明,较小热输入（6 k J/cm、10 k J/cm）时,奥氏体多在铁素体的晶界处形成。增加热输入后,奥氏体开始在铁素体的晶界和晶内析出。热输入达到18 k J/cm时,铁素体晶界开始形成魏氏奥氏体,并开始向铁素体内部生长。随着热输入的增加,奥氏体相逐渐增多,试样的冲击功逐渐增大,但增幅不明显,同时试样的硬度逐渐降低。耐腐蚀性能随着热输入的增加先增加后稍微下降,热输入为14 k J/cm和18 k J/cm热模拟试样耐腐蚀性能最好。对两种焊接接头进行外观检验、微观组织观察及焊缝和热影响区中铁素体和奥氏体两相比例的测定及分析。结果表明,焊接接头的外观及焊缝和热影响区两相比例均符合工程标准要求。氩电联焊接头焊缝和热影响区中奥氏体含量较低,而全自动钨极氩弧焊接头焊缝和热影响区中奥氏体含量较高。对两种焊接接头进行拉伸、刻槽锤断、弯曲、冲击以及硬度试验并做出相应的分析和对比。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,可以满足工程实际生产要求。试验数据显示,氩电联焊和全自动钨极氩弧焊两种焊接方法对焊接接头焊缝的抗拉强度及抗弯强度影响不明显,且均高于母材,但焊缝区的冲击韧性均低于母材,且氩电联焊接头明显低于全自动钨极氩弧焊接头,全自动钨极氩弧焊接头冲击韧性较好。全自动钨极氩弧焊接头的硬度略小于氩电联焊接头。对两种焊接接头进行电化学性能、点蚀性能及晶间腐蚀性能试验并做出相应的分析和对比。结果表明,两种焊接接头焊缝具有良好的两相比例,耐腐蚀性能较好,试验结果均在生产标准要求的合格范围内,满足工程及实际生产要求。电化学性能试验显示,在3.5%Na Cl溶液中的耐腐蚀能力由大到小的顺序为:母材＞全自动钨极氩弧焊接头＞氩电联焊接头。全自动钨极氩弧焊接头的耐点蚀性能相对于氩电联焊接头有较大幅度的提升;随着溶液环境温度的升高,焊接接头的点蚀腐蚀速率逐渐提高,耐点蚀性能降低。两种焊接接头在晶间腐蚀24 h后弯曲180°焊缝熔合线处及其它区域都没有出现任何裂纹,具有良好的耐晶间腐蚀能力。