Trong các khuỷu thép không gỉ song công, mỗi loại ferrite và austenite chiếm khoảng một nửa thành phần, mang lại khả năng chống ăn mòn, độ bền và độ bền cao cùng với hiệu suất tổng thể tốt. Những đặc tính này làm cho chúng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật khác nhau. Austenite làm giảm đáng kể độ giòn của thép crom ferrite trong khi vẫn duy trì độ dẻo dai tuyệt vời, trong khi ferrite giúp tăng cường hiệu quả cường độ năng suất và khả năng chống ăn mòn của thép. Độ bền chảy và khả năng chống ăn mòn của khuỷu tay bằng thép không gỉ song công cao hơn so với thép không gỉ austenit, khiến chúng rất phù hợp để đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất toàn diện và mang lại giá trị ứng dụng cao.
Một trong những đặc điểm chính của khuỷu tay thép không gỉ song công là cường độ năng suất của chúng, có thể vượt quá 500 MPa. Điều này mang lại lợi thế đáng kể trong việc giảm trọng lượng kết cấu và chi phí vật liệu. Ngoài ra, trong môi trường khắc nghiệt, khuỷu tay bằng thép không gỉ song thể hiện khả năng chống rỗ, ăn mòn kẽ hở, ăn mòn ứng suất và độ mỏi ăn mòn vượt trội so với thép không gỉ thông thường. Khuỷu tay bằng thép không gỉ song chứa hàm lượng hợp kim Cr, Mo và N cao, có hàm lượng carbon thấp và thường sử dụng vật liệu độn có hàm lượng Ni cao trong quá trình hàn. Điều này đảm bảo duy trì đủ austenite trong mối hàn và vi cấu trúc vùng chịu ảnh hưởng nhiệt (HAZ), từ đó cải thiện khả năng chống ăn mòn và độ dẻo của mối hàn.
Khuỷu tay bằng thép không gỉ song công cũng có hiệu suất hàn tốt. So với thép không gỉ austenit, khuỷu tay thép không gỉ song có xu hướng nứt nóng thấp hơn trong quá trình hàn và các mối nối ít có khả năng bị giòn sau đó. Xu hướng làm hạt ferit bị thô hóa trong vùng ảnh hưởng nhiệt cũng rất ít. Khi hàn các khuỷu thép không gỉ song công, sự thay đổi pha đáng chú ý xảy ra trong mối hàn, điều này có thể ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chống ăn mòn của mối nối. Điều quan trọng trong quá trình hàn là phải đảm bảo rằng cả mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt đều duy trì sự cân bằng thích hợp của cấu trúc ferit và austenit.
Trong quá trình hàn, khi nhiệt hàn đầu vào lớn thì tốc độ nguội của mối hàn chậm. Điều này thúc đẩy sự chuyển pha ferit sang pha austenit, làm tăng tỷ lệ austenit trong cấu trúc và gây ra sự phát triển của các hạt ferit trong mối hàn. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng giòn và giảm chỉ số dẻo của mối hàn. Ngược lại, khi nhiệt đầu vào hàn không đủ và tốc độ làm nguội nhanh thì quá trình chuyển hóa ferrite thành austenite bị ức chế, ảnh hưởng đến tỷ lệ austenite trong cấu trúc mối hàn. Điều này có thể dẫn đến cấu trúc cứng lại và các vết nứt, gây bất lợi cho độ bền va đập của vùng chịu ảnh hưởng nhiệt.
Trong quá trình hàn, khuỷu thép không gỉ song công 2205 ban đầu đông cứng lại để tạo ra cấu trúc ferit. Ferrite vẫn ổn định ở nhiệt độ cao và chuyển sang pha austenite khi nhiệt độ đạt đến nhiệt độ hòa tan. Khi bắt đầu quá trình đông đặc, ferit hình thành từ pha lỏng. Khi nhiệt độ giảm xuống dưới nhiệt độ hòa tan của ferit, austenit tạo mầm và phát triển dọc theo các hạt ferit cho đến khi nó bao phủ các ranh giới hạt ferit. Sau đó, austenite kết tủa từ austenite ranh giới hạt ở dạng dải bên Widmanstätten.
Hiện nay, có nhiều phương pháp xử lý hàn khác nhau cho khuỷu tay thép không gỉ song công. Để đạt được sự hình thành mối hàn tốt đồng thời tăng tốc độ hàn và đáp ứng yêu cầu hàn năng lượng thấp, hiệu quả cao, ngành công nghiệp ống Lide đã đề xuất sử dụng phương pháp hàn xung tốc độ cao hai dây. Công nghệ hàn dây đôi làm tăng đáng kể lượng nhiệt đầu vào, đảm bảo một bể nóng chảy được hình thành do sự nóng chảy của cả vật liệu cơ bản và dây hàn. Ngoài ra, kim loại nóng chảy trong bể được khuấy trộn mạnh nhờ tác động chung của nhiều dây hàn, giúp ngăn kim loại lỏng quá mức chảy ra đuôi bể và thúc đẩy quá trình hàn tốc độ cao ổn định. Phương pháp dây đôi cũng đưa ra một hồ quang bổ sung, giúp cải thiện đáng kể sự phân bố trường nhiệt độ trong vùng nhiệt hạch, nâng cao hiệu suất lắng đọng và tốc độ hàn, đồng thời giảm nhiệt đầu vào trong quá trình hàn.
