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双相不锈钢焊后接头铁素体/奥氏体（α/γ）比例失衡严重限制了双相不锈钢的使用范围。冷金属过渡焊接（Cold Metal Transfer,CMT）技术具有无飞溅、低热输入、高效优质等优势,是近年来发展的一种新型焊接方法。本文将双丝CMT（Twin-CMT）焊接技术应用于16 mm厚2205双相不锈钢焊接,采用ER2209实心焊丝,研究了双丝焊接过程的熔滴过渡行为、电流电压波形控制特点与焊缝成形特征,然后开发了不同双丝匹配模式下的多层多道焊接工艺,采用数值模拟对2205（Duplex Stainless Steel,DSS）焊接过程中的温度场、应力场进行了研究。采用高速摄像和焊接电信号同步采集系统对“前丝脉冲—后丝CMT”、“前丝CMT—后丝CMT”熔滴过渡过程进行分析焊接过程的实时电流电压波形特点。随着脉冲前丝电流增加,脉冲熔滴经历了粗滴-射滴-射流过渡,CMT熔滴过渡方式基本不变;脉冲焊丝的熔滴频率明显高于CMT过渡频率;四因素三水平焊缝成形正交试验发现不同双丝CMT匹配方式均获得良好的焊缝成形参数。保持前/后丝电流为270/155 A,同时控制焊接速度以改变线能量（热输入）,对比前丝脉冲/CMT—后丝CMT两种工艺在16 mm厚V型坡口多层多道焊试验结果并进行检测,运用OM、SEM、XRD等表征手段对2205DSS焊接接头不同区域的组织形貌进行观察,并检测了其力学性能（拉伸、低温冲击、显微硬度）,接着分别测定了其阻抗、极化曲线、微区电化学（SVET）测量局部电流密度。获得如下试验结果:（1）焊接接头中的相比例出现较大偏差,热影响区和焊缝区组织状态差异较大,且焊缝区的上、中、下部出现组织的不均匀性。（2）力学性能的表征结果表明两工艺下均可以获得抗拉强度sb≥620 MPa,延伸率d≥20%,低温冲击功kA≥60 J的焊接接头,满足双相不锈钢的工程焊接要求。（3）脉冲前丝的低温冲击韧性优于前丝CMT工艺,但是其接头耐腐蚀能力较弱。脉冲前丝增大了热输入使得焊缝和热影响区中有较多的γ2,增强了其韧性同时弱化了其耐蚀性。此外,依据双丝CMT热源特点,基于热-弹塑性理论依据建立了2205双相不锈钢有限元模型,数值模拟的计算结果与热循环测试结果基本吻合,验证了有限元模型的合理性。反变形的数值模拟结果表明,反变形有利于减少外加约束,降低结构的横向残余应力约210 MPa,并且反变形角度为13°时可获得较为合理的变形控制效果。