近年来,随着工业环境对不锈钢复合板综合性能要求的不断提高,传统的奥氏体和铁素体不锈钢复合板已经无法满足特种行业的需求,而双相不锈钢既具有铁素体不锈钢的较高强度、耐氯化物应力腐蚀性能,又有奥氏体不锈钢的优良韧性和焊接性。而双相不锈钢价格昂贵,为了降低成本,同时又能满足耐腐蚀性能的要求,国内外专家学者开始研究双相不锈钢复合板。2205是双相不锈钢的代表性品种,本文系统研究了2205/Q235B双相不锈钢复合板组织和性能的变化规律,并探索研究了其搅拌摩擦焊接工艺。首先,研究了加热工艺参数对2205/Q235B复合界面特征及性能的影响规律。观察发现,仅在温度的作用下,依靠元素的互扩散,2205和Q235B坯料的界面间隙能够全部弥合。随着加热温度的提高和保温时间的延长,复合界面处元素的扩散距离逐渐变大,而加热试样经压缩变形后,元素的扩散距离将显著降低。其次,从总压下率、道次压下率及终轧温度三个方面系统研究了的2205/Q235B复合板的真空轧制复合工艺。研究发现,在总压下率大于34.39%,或道次压下率不低于16.3%,或者终轧温度不高于970℃等条件下,复合板剪切强度远超标准要求,均实现了良好的冶金结合。同时,随着总压下率和道次压下率的增大,剪切强度随之增大;而随着终轧温度的升高,剪切强度则逐渐降低。然后,进一步研究了Fe、Ni、Nb中间层对复合界面处的元素扩散、剪切强度、耐腐蚀性能等影响,并从微观机制方面分析了不同中间层与2205双相不锈钢和Q235B碳钢之间的相互作用。试验结果表明,加Ni中间层后,2205/Q235B复合板剪切强度略有下降,但是可以有效阻止复合界面处元素的相互扩散,提高复合板的耐蚀性能。最后,探索了2205/Q235B复合板的搅拌摩擦焊接工艺。从2205侧焊接时,前进侧产生层叠结构缺陷,焊接接头均在此处断裂,强度和延伸率下降明显。而从Q235B侧焊接时,焊接接头均在母材处断裂,焊接接头性能优良。加入Ni中间层后,提高旋转速度,后退侧空洞缺陷逐渐消失,有利于改善焊接接头性能,当旋转速度增大到500 rpm后,试样在母材处断裂。