2205双相不锈钢的显微组织由铁素体和奥氏体组成,它兼具奥氏体和铁素体的优异性能,在工业生产中得到广泛应用。由于2205双相不锈钢全铁素体温度区间较大,高温冷却时,奥氏体开始转变温度低,奥氏体转变不充分,导致其焊接接头抗点蚀性能较差,限制了它的进一步应用。本文通过调整2205双相不锈钢成分,制备了两种不同成分的2205双相不锈钢,分别是5.1Ni16N和5.7Ni18N。在此基础上,利用TIG自熔焊对两种材料分别进行焊接,运用金相、电化学,化学,EPMA等分析手段研究了2205双相不锈钢的焊接性及焊接接头的抗点蚀性能。金相分析发现提高奥氏体稳定化元素Ni、N的含量,2205双相不锈钢中奥氏体含量从49%增加到54%,结合相图发现,这是由于两种成分的2205双相不锈钢采用了相同的退火工艺,提高了Ni、N元素的含量,导致两相平衡温度从1070℃提高到1120℃,退火时促进了高温铁素体向奥氏体转变的过程。通过电化学手段分析表明5.7Ni18N成分的2205双相不锈钢耐点蚀性能略低于5.1Ni16N,一方面是由于提高Ni、N含量后,奥氏体相含量偏离50%过多,导致抗点蚀性能下降;另一方面,Ni、N含量的增加,极大地提高了奥氏体相的点蚀当量值,使铁素体相和奥氏体相的点蚀当量差值变大,导致铁素体相更容易发生点蚀,从而在宏观上表现出较差的抗点蚀性能。通过对点蚀初期和点蚀后期表面形貌分析发现,点蚀形核位置主要在铁素体内部靠近奥氏体的一侧,随着点蚀的进一步发展,奥氏体也开始被腐蚀,点蚀后期形成的蚀坑内部光滑,没有明显的选择性腐蚀,说明母材中两相的抗点蚀性能相差较小。利用电子探针分析了各相中元素的含量,发现奥氏体相内Ni、N元素含量较高,而铁素体相内Cr、Mo含量较高,同时根据合金元素含量计算了PREN₁₆和PREN₃₀,结合母材点蚀形貌分析发现,PREN₃₀计算结果同点蚀形貌吻合,这说明提高N元素含量,能够极大的提高奥氏体相的抗点蚀性能。利用TIG自熔焊研究了Ar+2%N₂和100%Ar两种保护气氛对焊接接头耐点蚀性能的影响,发现添加2%氮气可以促进高温铁素体向奥氏体转变,并可以有效降低焊接所需热输入,在180J/mm热输入时即可将焊缝区奥氏体含量提高到50%,而纯氩保护气时热输入增加到275J/mm才能达到50%奥氏体含量。含2%氮气的保护气体不仅能节省能源,还能获得组织细密的焊接接头,因此在焊接接头中添加一定量的氮气是很有必要的。通过电化学、化学浸泡等手段分析了各焊接接头的抗点蚀性能,发现热影响区是焊接接头的薄弱环节。当焊接接头暴露在较低Cl^-浓度的溶液时,点蚀主要是发生在热影响区,当焊接接头暴露在较高Cl^-浓度的溶液时,点蚀先在热影响区形核并长大,随后从热影响区点蚀坑底部向焊缝区开始扩展。通过电子探针分析各相元素分布发现,在焊接热循环作用下,各元素在两相的分配系数接近1,通过计算发现,热影响区两相PREN差值最大,在含Cl^-溶液中热影响区首先发生点蚀,当点蚀发生到一定程度,点蚀向焊缝区扩展,从而对焊接接头可靠性造成破坏。以不同热输入焊接两种成分的双相不锈钢发现,随着热输入的增大,焊后冷却速度变慢,促进了高温铁素体向奥氏体转变,奥氏体含量增加,但进一步提高热输入后,奥氏体含量反而会减小,这是由于热输入过大导致高温铁素体异常长大,晶界变少,奥氏体形核位置减少。对比两种材料显微组织发现,不论是热影响区还是焊缝区,由于Ni、N元素含量的提高,5.7Ni18N焊接接头的奥氏体含量均大于5.1Ni16N,对比两种成分焊接接头的抗点蚀性能,发现5.7Ni18N的焊接接头抗点蚀性能更好,这主要是因为提高Ni、N含量,促进了热影响区和焊缝区高温铁素体向奥氏体转变,奥氏体含量增加,奥氏体内部奥氏体形成元素稀释,PREN值降低,铁素体含量减少,铁素体内部Cr、Mo等元素含量增加,提高了铁素体相PREN值,从而减小了两相之间的PREN差值,使焊接接头抗点蚀性能提高。此外,5.7Ni18N可焊性优于5.1Ni16N,在较大的热输入范围内均可使焊缝区奥氏体含量保持在50%左右,且抗点蚀性能稳定。