作为最安全、经济、节能、高效的一种运输方式,腐蚀一直是管道运输中不可忽视的问题。而用堆焊的方法在管道内壁堆敷一层具有良好抗腐蚀性能的合金无疑是一种延长管道使用寿命并提高其安全性的行之有效的办法。双相不锈钢不仅具有优良的抗腐蚀性能与力学性能,而且能够与低合金钢进行良好的焊接,因此成为了管线钢堆焊很好的选择。本文对热丝TIG堆焊工艺进行了优化探索,并研究了堆焊工艺参数对堆敷成形、稀释率、力学性能和抗腐蚀性能的影响。研究表明,随着焊接电流的增加,堆敷层的宽度增大;在一定范围内,堆敷层宽度随着热丝电流的增加而增大,但当热丝电流达到60A时,堆敷层的宽度明显减小;焊接速度增大,堆敷层的高度和宽度都有所减小;随着热输入的增加稀释率逐渐增大,抗腐蚀性能降低;在最优参数下,微剪切强度在过渡区取得最大值,而微剪切韧性与剪切塑性取得最小值;硬度值在熔合线两侧存在突变,母材侧出现软化区,堆敷层侧出现硬化区。利用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究分析了过渡区的化学成分分布及组织演变情况。研究结果表明,过渡区的化学成分存在着很大的浓度梯度,其母材稀释率范围为99%~14%,铬当量与镍当量的比值从0.36变化到2.55,并且过渡区的凝固模式从A模式演变到F模式,由此造成了过渡区由四个组织混合区组成:α-铁素体+马氏体、马氏体、马氏体+δ-铁素体和奥氏体+马氏体+δ-铁素体。