研究了双相不锈钢00Cr18Ni5Mo3Si2(18-5Mo)与Q235A(碳钢)复合板的焊接。当采用碳素结构钢焊接材料来焊接基层Q235A钢时，在与复层18-5Mo双相不锈钢的复合界面处，由于18-5Mo钢的熔化，使焊缝金属中合金元素增加，从而出现贝氏体或马氏体组织，使焊缝金属的塑、韧性下降，还可能导致产生焊接裂纹。当采用与复层18-5Mo钢化学成分相近的焊接材料来焊接双相不锈钢时，在与基层Q235A钢的复合界面处，由于Q235A钢的熔化，使焊缝金属中合金元素减少，也会出现贝氏体或马氏体组织，使焊缝金属的塑、韧性下降，也可能同样会导致产生焊接裂纹。为了解决这一问题，在基层和复层的界面处焊接时，如何选择焊接材料就是一个重要问题。通常可以采用高合金钢焊接材料焊接一个过渡层，以避免基层和复层的直接焊接。并要求过渡层与基层或复层焊接时，不会出现马氏体组织。
对双相不锈钢焊缝金属有决定影响的是δ铁素体和奥氏体所占的比例。由于双相不锈钢的固溶处理在1020～1100℃，能够达到平衡状态，所以，δ铁素体和奥氏体所占的比例主要取决于铁素体形成元素Cr、Mo、Si等(或者说铬当量Cr_eq)和奥氏体形成元素Ni、C、N等(或者说镍当量Ni_eq)所占的比例。由于碳含量只有w_C0.02%～0.04%，其作用很小。
在钢的生产中，也是主要靠调整化学成分来调节其相组成，使之达到δ铁素体／奥氏体≈1。

为了提高抗腐蚀能力，在钢中加入加入w_Mo3%的Mo及强奥氏体形成元素N。实际上，N在双相不锈钢的焊接中起到很好的作用。
目前广泛使用的22Cr5.5Ni3Mo钢中，其平均N含量为w_N0.14%。为了计算N同Ni相比较的奥氏体化效果，含N钢的Espy公式为：


由于电弧焊加热速度和冷却速度都很快，热影响区在加热时的奥氏体转变为δ铁素体及冷却时δ铁素体转变为奥氏体都将延迟。图6-39所示为化学成分及冷却速度对二次δ→γ转变的开始时间影响。图中给出了三种N和Ni不同含量的合金由δ向γ开始转变的曲线，三种在1350℃时停留5s的合金进行铁素体化。一般情况下，焊接时的冷却速度在a和b两条曲线之间。从这些曲线可以得到对δ向γ转变起决定性作用的由1200℃冷却到800℃的冷却时间T_12/8。图的下部给出了焊缝金属在室温时的铁素体含量。合金1为22Cr5.5Ni3Mo钢，没有添加N，其铁素体含量最高。焊接时的冷却速度高时(如a曲线)，焊缝金属在室温时的铁素体含量超过了80％。焊缝金属中添加w_N0.15％的N，相当于增加了w_Ni3％的Ni，提高了δ向γ转变的开始温度，产生了良好效果。使得焊缝金属冷却到室温时的铁素体含量降低，而奥氏体含量则升高。合金3为w_Ni9％的Ni和w_Ni0.15％的N，根据Espy公式，Ni_eq约为12(只计算Ni和N)，其铁素体含量最低。Ni和N可以大大削弱冷却速度对铁素体含量的影响(比如图6-39中的曲线1和3)。Ni和N的另一个有利作用是在多层焊中发生的，即随着δ-γ转变温度的提高，前道焊缝金属中被后道焊道重新加热到1000℃的区域的金属得到了退火的效果，一部分过冷度大的铁素体重新转变为奥氏体。N的另一个作用是在焊缝金属及与其紧邻的热影响区高温区，由于促使δ→γ转变温度的提高而使得晶粒长大的时间缩短，使晶粒长大得以缓解。因此，N可以阻止δ铁素体的晶粒长大。
    双相不锈钢及其焊缝金属通常都含有作为合金元素的N，但焊缝金属中的Ni要比母材高一些，要达到w_Ni8％～9％，从而使得焊缝金属中的δ铁素体含量稳定在30％～40％。由于在多层焊中，前道焊缝金属中被后道焊道重新加热，使得一部分过冷铁素体又转变为奥氏体，所以，与单道焊相比，多道焊焊缝金属中的铁素体要少10％左右。
    有数据表明，当焊缝金属中的铁素体含量超过70％时，氢致冷裂纹敏感性增加，所以，应避免高氢的焊接材料、焊接方法及焊接条件。用不加填充材料的方法焊接低氮的双相不锈钢时，为了增加焊缝金属中的氮含量，可以在保护气中加入少量氮。
    双相不锈钢及其焊缝金属中的δ铁素体含量的测定，可以用金相法或磁性法进行。但在高铁素体含量下误差较大，可达10％左右。
    双相不锈钢通常比奥氏体不锈钢(如17Crl2Ni2.5MoL的316L钢)有更高的抗腐蚀能力，尤其是抗点腐蚀、缝隙腐蚀及应力腐蚀开裂能力。用氮来对双相不锈钢及其焊缝金属进行合金化，可提高抗点腐蚀能力。
焊接接头中δ铁素体含量超过60％时，一方面，会对抗点腐蚀能力有不利影响，这是由于过多的δ铁素体会使铁素体和奥氏体的不均匀性增加；另一方面，是用大线能量焊接薄钢板时，会在热影响区高温区形成粗大晶粒。这两种情况，只在冷却速度非常缓慢时才发生。如果冷却速度过于缓慢，氮化铬甚至于Chi相也会在800℃左右析出，使得韧性和抗腐蚀能力下降。富镍焊缝金属中不会出现这些析出物。为了避免在焊接热影响区高温区出现这些析出物，必须控制焊后的冷却速度，冷却时间T_12/8不应小于20s。