Дуплексные стали
представляют собой класс коррозионностойких нержавеющих сталей с двухфазной
структурой, включающей аустенитную и ферритную составляющие. Оптимальное
соотношение фаз составляет примерно 50/50, что обеспечивает сочетание высокой
прочности и коррозионной стойкости.

Химический состав дуплексных
сталей (например, 2205 нержавеющая сталь, усиленная азотом)
Хром (Cr):
21–23%
Никель (Ni):
4.5–6.5%
Молибден (Mo):
2.5–3.5%
Азот (N):
0.1–0.2%
Углерод (C):
≤0.03%
Роль элементов:
Хром — коррозионная стойкость
Никель — формирование аустенита
Молибден — стойкость к пттингу (это опасный вид локального коррозионного
разрушения металлов, при котором на поверхности образуются точечные углубления,
язвы или каверны)
Азот — повышение прочности и стабилизация структуры

Химический состав супер
дуплексных сталей (тип 2507):
Хром (Cr):
24–26%
Никель (Ni):
6–8%
Молибден (Mo):
3–5%
Азот (N):
0.25–0.35%
Углерод (C):
≤0.03%
Супер дуплекс отличается повышенным содержанием легирующих элементов, что
обеспечивает более высокую прочность и устойчивость к агрессивным средам.

Сравнение:
Дуплексные стали — высокая прочность и хорошая коррозионная стойкость.
Супер дуплексные стали — максимальная стойкость к морской воде, хлоридам и
агрессивным средам

Область применения:
Дуплекс — трубопроводы, теплообменники, химическое оборудование.
Супер дуплекс — морская среда, нефтегазовая промышленность, офшорные
конструкции.

Особенности сварки:
Основная задача — сохранить баланс фаз аустенит/феррит.
Нарушение режима приводит к:
избыточному ферриту,
снижению пластичности,
образованию сигма-фазы. (это хрупкие промежуточные интерметаллидные соединения,
образующиеся в сплавах переходных металлов (например, Fe-Cr, Fe-Mo) с
тетрагональной кристаллической решеткой)

Рекомендации по сварке:
Контроль тепло вложения
Минимизация перегрева
Чистота кромок и присадки
Стабильная защита аргоном высокой чистоты

Присадочные материалы (TIG/GTAW):
Для дуплекса применяется ER2209 (OK Tigrod 2209)
Состав:
Cr ~22–23%
Ni ~8–9%
Mo ~3%
Для супер дуплекса применяется ER2594 (OK Tigrod 2594)
Состав:
Cr ~25%
Ni ~9–10%
Mo ~4%
Присадка содержит повышенный никель для компенсации структуры сварного шва.

Режимы сварки:
Газ: аргон 99.99%
Допустима добавка азота
Короткая стабильная дуга
Ограниченное тепло вложение

Типичные дефекты:
Пористость — загрязнение или плохая защита
Избыток феррита — перегрев
Потеря коррозионной стойкости — неправильная присадка
Образование сигма-фазы — длительный перегрев

Практические
рекомендации:
Не перегревать металл, работать на низкой дуге с крупной  керамикой от 12 мм с линзой и сеткой на
присадку, фактически расплавляя присадку на поверхность соединения, бережливо
сохраняя основной металл от перегрева. Есть такое выражение, сварщик-на плавщик.
 Характеристика сварки, управление
сварочной ванной, затруднительное из-за густой тугой массы сварочной ванны.
Использовать подходящую присадку
Соблюдать чистоту перед сваркой
Избегать длительных остановок
Контролировать охлаждение

Заключение:
Дуплексные и супер дуплексные стали требуют строгого соблюдения технологии
сварки. При правильном подходе обеспечивается высокая прочность, коррозионная
стойкость и долговечность сварных соединений. Сложность для сварщика
заключается в том, не перегреть сталь, так как в ней содержание никеля может
быть всего около 5 процентов, сравнимо с другими видами стали 9-14 процентов
никеля. Потерять пять процентов никеля при перегреве достаточно просто и быстро,
а вот сохранить, такие данные, сможет  только специалист по сварке с необходимым
опытом. Умение сварщика работать на присадку, которая забирает на себя валовую
нагрузку тепло-выделения с дуги, это фактически необходима специальная школа
сварки для данного материала. Многие сталкивались с подобными видами сплавов
стали, но не каждому удавалось бережно сваривать образцы и входить в коллектив
элиты сварщиков, которые выполняют подобные задания.