采用不同成分的保护气对2205双相不锈钢的试件进行焊接，得到的焊接接头的金相组织形貌如图所示。图为纯氩气作为保护气体的焊接接头(HAZ)，从中可以看出奥氏体相主要呈现条状和树枝状，并且奥氏体相的相比例也比较少。然而随着保护气提中的含氮量逐渐增多，可以发现焊接接头的组织中奥氏体相的相比例逐渐增多，同时其中奥氏体相的形状也从条状的奥氏体逐渐转变为块状的奥氏体。从不同保护气成分的焊接接头的金相组织中可以看到，铁素体基体上分布的奥氏体相基本上都含有树枝状、岛状、条状及不规则块状等形貌。这表明焊接过程中保护气体的成分的改变基本不会影响奥氏体的形成及转变机制。

 根据前面图所示的双相不锈钢的显微结构可知，母材中条状奥氏体相均匀地分布在条状的铁素体上，同时条状的奥氏体相与铁素体相均平行于轧制方向分布。当焊接过程中，由于温度的不断升高母材逐渐熔化，当温度超过1300℃后，由相图可知奥氏体相在1300℃以上不存在，从而奥氏体相会全部转变为铁素体相。此时双相不锈钢中呈现出单相铁素体组织，在随后的焊接冷却过程中一部分铁素体又会转变回奥氏体相，最后形成的焊缝组织仍为铁素体及奥氏体两相共存的典型组织特征。一般在冷却的过程中铁素体转变为奥氏体主要有三种形成机制：

  1. 魏氏组织型奥氏体相的析出

   一般这种机制发生在高温区间（650℃~1200℃），同时在高温区间主要是根据C曲线的规律奥氏体形核并长大，此类型也可看作扩散性转变。

  2. 马氏体型的切边转变

    一般在低温区间（300~650℃）发生这种转变，此类型转变具备一部分马氏体转变的特征，同时得到的晶粒也十分细小，此类型也可以看做非扩散型转变。

  3. 共析型转变α→σ+γ 一般此类转变机制发生的温度区间为600~800℃。

  对于不同成分的保护气体对焊接接头组织的影响现象分析其原因，主要是因为在冷却过程中原来熔池里铁素体转变为奥氏体相需要奥氏体化元素N的参加。当纯氩气作为保护气体时，外界无法额外提供焊接过程中损耗的N元素，因而纯氩气保护气体的焊接接头中奥氏体相的相比例最小；当保护气中加入氮气后并逐渐增多后，焊接过程中损耗的氮元素也得到了补充，双相不锈钢中的焊接接头中奥氏体相含量也逐渐增多。
 
  焊接线能量对焊接接头微观组织的影响，主要是不同焊接线能量形成的接头金相组织形貌如图所示，从中可以看出焊接线能量对焊接接头的微观组织有较大的影响。图中焊接线能量最小，可以看到组织中分布着大量的细小的片状及块状的奥氏体相；当焊接的线能量逐渐增大后，可以看到两相组织中的奥氏体相逐渐变大，并且奥氏体的形状从细小的片状逐渐转变为较大块状。
 
  结合以上特征，经分析可以得到：当焊接线能量较小时，冷却速度相对较快，因而铁素体向奥氏体的转变很大可能会在低温区间发生，此区间主要为马氏体型的切变机制，最后导致焊接接头中形成大量的细小片状的奥氏体相，而当焊接接头中存在大量的此种类型的奥氏体相时会降低焊接接头的力学性能；随着焊接线能量逐渐增大，熔池会在高温区间下的持续时间增加且冷却速度降低，这为铁素体在高温区间向奥氏体转变提供了有利条件，大量的铁素体在高温区间内发生扩散型转变，最后得到的双相组织中的奥氏体相的形貌特征从细小片状转变为较大的不规则的条块状。适量的块状奥氏体相会有利于焊接接头的综合力学性能。当然随着焊接线能量的进一步增大后，铁素体会形成过于粗大的奥氏体晶粒，这种异常粗大的奥氏体相会严重影响焊接接头的性能。因而随着线能量的变化会影响冷却过程中铁素体向奥氏体转变的机制，进而影响焊接接头组织中最后的奥氏体形态并影响接头的性能。对于焊接双相不锈钢时线能量的选择具有重要的意义，焊接线能量过小或者过大都会使焊接接头的性能下降，只有选择合适的焊接线能量才能达到较理想性能的焊接接头组织。因而对于焊接双相不锈钢不仅要保证合适的两相比例，同时还要保证合适的线能量来达到理想的两相组织。
 
  综上所述，可以看到不同的焊接方法会对焊接接头的金相组织产生影响。同时改变保护气的N含量及焊接线能量也会对焊接接头的金相组织产生影响，随着保护气体中的含氮量逐渐增多，焊接接头的组织中奥氏体相的含量逐渐增多，保护气体中氮气补充了焊接过程中的奥氏体形成元素N的损耗，使形成的奥氏体的含量逐渐增多；而焊接线能量主要对组织中奥氏体形成机制产生作用，进而得到不同形貌的奥氏体相，随着焊接的线能量逐渐增大，奥氏体相尺寸逐渐变大，并且奥氏体的形状从细小的片状逐渐转变为较大块状，最后影响焊接接头的力学性能。因而对于双相不锈钢的焊接既要选择合适的氮气含量来达到合适的奥氏体含量，又要选择合适的焊接线能量来达到合适的奥氏体大小及形貌，最终共同作用得到性能优秀的焊接接头。