2205双相不锈钢最初由瑞典Sandvik公司于20世纪70年代针对油井管及其他管线要求开发,为中合金型双相不锈钢的代表品种,兼具铁素体与奥氏体不锈钢的优良特性,综合耐腐蚀性能优越。以2205双相不锈钢作为复合管内衬层,X80钢为基层,可使复合管具有较高的承载能力,优异的耐孔蚀性能,并节省工程成本。随油气开采、运输环境的越发复杂,2205/X80双金属复合管在石油天然气等行业得到广泛的发展。由于2205/X80双金属复合管结构特殊,存在诸多焊接难点,如复合管管端堆焊稀释率较大、内衬层双相比例失衡、层间金属元素的迁移等问题,都提高了复合管的管端预制与现场施工难度,制约着2205/X80双金属复合管的广泛应用。因此,本文以2205/X80双金属复合管为研究对象,针对现有复合管堆焊工艺的不足,引入端部CMT冷金属过渡堆焊工艺进行管端堆焊,并将CMT堆焊层与传统TIG堆焊层进行综合分析对比;分别采用ENiCrFe-3、ENiCrMo-3焊材完成已堆焊复合管对接接头的焊接,并对不同焊材复合管对焊接头组织性能加以分析探讨。由于堆焊层双相比例对焊接线能量较为敏感,因此通过改变堆焊速度来探究堆焊层双相比例的变化情况。对六组不同焊速下CMT耐蚀层进行成型形貌与相比例定量分析,得出CMT较优堆焊工艺参数为:焊接电流163 A、焊接电压16.6 V、焊速40cm/min,搭接率35%。为进一步验证焊接参数的合理性,就CMT堆焊层与传统TIG堆焊层进行综合对比分析,发现两种堆焊层组织形貌相近,两相比例与硬度分布符合标准要求,且耐点蚀性能均良好,表明优化后CMT堆焊参数合理,CMT堆焊层组织性能优异。采用ENiCrFe-3、ENiCrMo-3焊材分别完成两组复合管的对焊,并进行组织与耐蚀性分析。结果表明两种接头焊缝打底层组织均由柱状晶和等轴晶组成,柱状晶呈多方向生长,且与等轴晶呈相间分布;填充层由均匀的等轴晶组成;盖面层等轴枝晶与柱状晶相间分布,生长方向也比较紊乱。元素线扫结果表明焊缝两侧存在明显的成分梯度,熔合区无明显元素偏析现象。焊缝耐点蚀性能均符合标准要求。力学性能试验表明,ENiCrFe-3接头、ENiCrMo-3接头抗拉强度平均值分别为633 MPa、728 MPa抗拉强度平均值符合标准,ENiCrMo-3接头抗拉性能较为优异。焊缝弯曲性能表现良好,硬度分布合理,具有优良的塑性和致密性。ENiCrFe-3接头与ENiCrMo-3接头焊缝冲击功平均值分别为117 J、83 J,熔合线冲击功平均值分别为228 J,121 J,满足标准要求,且同种接头焊缝处冲击功均低于熔合线冲击功,两种接头相比,ENiCrFe-3接头冲击韧性优于ENiCrMo-3接头。