双相不锈钢（Duplex stainless steel,DSS）以其优异的力学性能和耐腐蚀性能在石化等行业得到广泛应用。焊接是双相不锈钢设备制造过程中的关键连接技术。然而,由于焊接过程中两相性能不匹配及强烈的温度梯度与约束作用,其焊接接头内将产生复杂的残余应力及微观组织特征。因此,采用热处理对双相不锈钢焊接接头进行残余应力降低及微观组织的改善,对提高设备安全性具有重要意义。本课题以SAF2205双相不锈钢为研究对象,通过数值模拟与试验研究相结合的方式,精确获得了热处理前后双相不锈钢焊接接头处的残余应力分布,以及微观组织演变规律。主要工作内容和结论如下:（1）通过有限元顺次耦合计算方法,获得了双相不锈钢焊接接头处的残余应力分布。结果表明,数值模拟与中子衍射试验测试结果吻合良好,验证了有限元模拟结果的准确性。焊缝部位及热影响区的残余应力较大,应力水平接近材料的屈服强度;而沿焊趾方向残余应力最大值位于焊缝中部;沿焊缝厚度方向,从上表面向下纵向与横向残余应力值逐步降低;且奥氏体相的残余应力大于铁素体相。（2）通过电子背散射衍射（Electron backscattered diffraction,EBSD）对双相不锈钢焊接接头不同厚度处显微组织研究发现,焊缝根部铁素体相和奥氏体相比例接近,均以亚结构晶粒为主,晶粒细小,而焊缝表面处奥氏体相含量较高,两相晶粒类型以变形晶粒为主,晶粒粗大。与铁素体相相比,奥氏体相的高角度晶界、孪晶晶界较多,平均局域取向差较大,位错密度较高。（3）焊后热处理显著降低了双相不锈钢焊接接头处的残余应力,热处理温度达到1050℃,纵向残余应力降低66.8%,横向残余应力降低62.2%。此外,经过焊后热处理,焊缝出现更多的奥氏体,热处理温度的升高促进了奥氏体的生长以及晶内奥氏体的生成,奥氏体晶粒得到细化,晶粒类型以重结晶晶粒和亚结构晶粒为主;且随着热处理温度升高,重结晶晶粒含量有所上升,亚结构晶粒含量降低;热处理有利于两相组织向低角度晶界转变,且温度越高,低角度晶界含量也越多;另外由于热处理对残余应力的释放作用,两相组织的局域取向差降低。