I duplexa rostfria armbågar står ferrit och austenit vardera för ungefär hälften av sammansättningen, vilket ger hög korrosionsbeständighet, seghet och styrka, tillsammans med god total prestanda. Dessa egenskaper gör att de används i stor utsträckning inom olika teknikområden. Austenit minskar avsevärt sprödheten hos kromferritstål samtidigt som den bibehåller utmärkt seghet, medan ferrit effektivt förbättrar stålets sträckgräns och korrosionsbeständighet. Sträckgränsen och korrosionsbeständigheten hos armbågar av duplext rostfritt stål är högre än för austenitiskt rostfritt stål, vilket gör dem väl lämpade för att möta omfattande prestandakrav och erbjuder högt applikationsvärde.
En av de viktigaste egenskaperna hos duplexa rostfria armbågar är deras sträckgräns, som kan överstiga 500 MPa. Detta ger betydande fördelar för att minska strukturell vikt och materialkostnader. Dessutom, i tuffa miljöer, uppvisar duplexa rostfria armbågar överlägsen motståndskraft mot gropfrätning, spaltkorrosion, spänningskorrosion och korrosionsutmattning jämfört med vanligt rostfritt stål. Duplexa armbågar av rostfritt stål innehåller höga halter av Cr-, Mo- och N-legeringselement, har låg kolhalt och använder vanligtvis tillsatsmaterial med hög Ni-halt under svetsning. Detta säkerställer att tillräckligt med austenit bibehålls i svetsen och den värmepåverkade zonens (HAZ) mikrostruktur, vilket förbättrar korrosionsbeständigheten och plasticiteten hos den svetsade fogen.
Duplex armbågar i rostfritt stål har också bra svetsprestanda. Jämfört med austenitiskt rostfritt stål har duplexa rostfria armbågar en lägre tendens till hetsprickor under svetsning, och fogarna är mindre benägna att bli spröda efteråt. Tendensen till kornförgrovning av ferrit i den värmepåverkade zonen är också minimal. Vid svetsning av duplexa rostfria armbågar uppstår märkbara fasförändringar i svetsen, vilket avsevärt kan påverka fogens korrosionsbeständighet. Det är viktigt under svetsprocessen att säkerställa att både svetsen och den värmepåverkade zonen upprätthåller en lämplig balans mellan ferrit- och austenitstrukturer.
Under svetsprocessen, när svetsvärmetillförseln är hög, är svetskylningshastigheten långsam. Detta främjar omvandlingen av ferritfasen till austenitfasen, vilket ökar andelen austenit i strukturen och orsakar tillväxt av ferritkorn i svetsen. Detta kan leda till sprödhet och en minskning av plasticitetsindexet för den svetsade fogen. Omvänt, när svetsvärmetillförseln är otillräcklig och kylningshastigheten är snabb, hämmas omvandlingen av ferrit till austenit, vilket påverkar andelen austenit i svetsstrukturen. Detta kan leda till en härdad struktur och sprickor, som är skadliga för den värmepåverkade zonens slagseghet.
Under svetsning stelnar 2205 duplex-rörbågen i rostfritt stål initialt för att producera en ferritstruktur. Ferrit förblir stabil vid höga temperaturer och omvandlas till austenitfasen när temperaturen når solvustemperaturen. I början av stelningen bildas ferrit från vätskefasen. När temperaturen sjunker under ferritens solvustemperatur, bildas austenit kärnor och växer längs ferritkornen tills den täcker ferritkornens gränser. Senare faller austenit ut från korngränsen austenit i form av Widmanstättens sidolister.
För närvarande finns det olika svetsprocesser för duplexa rostfria armbågar. För att uppnå god svetsbildning samtidigt som svetshastigheten ökar och kraven på lågenergi och högeffektiv svetsning uppfylls, har Lide Pipe Industry föreslagit användning av dubbeltrådspulssvetsning med hög hastighet. Dubbeltrådssvetsteknik ökar värmetillförseln avsevärt, vilket säkerställer en smältpool som bildas genom smältning av både basmaterialet och svetstråden. Dessutom omrörs den smälta metallen i poolen kraftigt av den gemensamma verkan av flera svetstrådar, vilket hjälper till att förhindra överskott av flytande metall från att flöda till poolens ända och främjar stabil höghastighetssvetsning. Dubbeltrådsmetoden introducerar också en extra båge, som avsevärt förbättrar temperaturfältsfördelningen i smältzonen, förbättrar avsättningseffektiviteten och svetshastigheten och minskar värmetillförseln under svetsning.
