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双相不锈钢因良好的耐蚀性,大量应用于海洋装备,但其在海洋苛刻复杂环境中的使用会遇到难以避免的腐蚀问题,最常见的就是应力腐蚀开裂（SCC）。充分研究双相不锈钢在海洋环境下的应力腐蚀开裂行为对保障海洋设备的结构完整性具有重要意义。本文以2205双相不锈钢为研究对象,开发设计小冲孔应力腐蚀试验（SPT-SCC）装置,从慢应变速率拉伸试验（SSRT）和小冲孔应力腐蚀试验两方面,系统研究了海洋腐蚀环境对2205双相不锈钢及其焊接接头应力腐蚀开裂的影响规律。主要研究工作和结论包括:（1）基于SSRT探究环境介质对2205双相不锈钢SCC行为的影响对2205双相不锈钢在不同环境介质和应变速率下进行慢应变速率拉伸试验结果表明:在蒸馏水和海水溶液中以1.5×10-5s-1的应变速率拉伸时,无SCC现象;但当在0.6mol/L Na Cl+0.1mol/L HCl的海水混合溶液环境时,2205双相不锈钢出现显著的SCC现象。通过在海水混合溶液中的应力腐蚀敏感性系数发现,当应变速率大于2×10-5s-1时,2205双相不锈钢的应力腐蚀敏感性系数均小于25%,处于安全区;应变速率降低到1×10-5s-1,敏感性系数大于25%甚至35%,处于危险区和脆断区,2205双相不锈钢会发生SCC现象;介于1×10-5s-1～2×10-5s-1应变速率区间内处于危险区,存在发生SCC的可能。对断口形貌分析发现,2205双相不锈钢在1×10-5s-1的0.6mol/L Na Cl+0.1mol/L HCl海水混合溶液中,断口内存在腐蚀裂纹起裂、腐蚀裂纹扩展以及腐蚀裂纹周边呈现河流花纹等应力腐蚀开裂脆性断口特征,进一步论证了应力腐蚀开裂敏感性系数区域图的合理性。（2）基于数字图像相关技术（DIC）探究2205双相不锈钢焊接接头力学性能对2205双相不锈钢焊接接头进行基于DIC的单轴拉伸试验发现:在焊接接头的全场应变场云图中,焊缝区域应变量大,缩颈位于焊缝区域,母材区域应变量小,热影响区出现均匀过渡。通过应变场数据构建局部应力应变曲线,得到焊接接头不同区域的屈服强度,屈服强度由母材至焊缝递增。通过对焊接接头各区域显微组织的分析发现:母材、热影响区和焊缝的金相显微组织存在差异,通过图像处理分析软件（IPP）计算,母材区奥氏体铁素体两相比例接近1:1,热影响区和焊缝区奥氏体含量要远远大于铁素体。双相不锈钢中两相组织的不均匀分布会导致材料综合性能的降低,因此焊接接头局部力学性能存在差异。（3）基于小冲孔试验评估2205双相不锈钢焊接接头应力腐蚀敏感性由于SSRT无法区分焊接接头不同区域应力腐蚀敏感性的差异,因此在已有的AGS-D万能材料拉伸试验机上设计并搭建完成小冲孔应力腐蚀试验装置,对搭建好的小冲孔应力腐蚀试验装置进行重复性试验,试验结果的重复性较好,满足小冲孔试验的要求。依托小冲孔试样毫微取样的优势,对2205双相不锈钢焊接接头母材、热影响区和焊缝在不同H+浓度混合海水溶液中的应力腐蚀敏感性研究,对比了不同区域应力腐蚀开裂敏感性的差异。研究过程中基于载荷-位移曲线建立了SPT-SCC的应力腐蚀敏感性系数。通过对焊接接头母材、热影响区和焊缝在不同H+溶液实验条件下的应力腐蚀敏感性系数研究发现:母材与热影响区中当H+浓度达到1.5 mol/L断裂能敏感性系数分别为55.7%和59.0%,而焊缝在H+浓度为1.0 mol/L时即达到59.3%,由此说明焊缝的抗应力腐蚀敏感性要弱于母材和热影响区。并且结合小冲孔断口形貌特征发现:焊缝在H+浓度为1.0 mol/L溶液中的试样断口可以观察到明显垂直于主断口的径向裂纹,表现为典型的应力腐蚀脆性开裂特征,而母材和热影响区在H+浓度为1.0 mol/L溶液中的试样断口表现为整齐光滑的特征,无径向裂纹出现,属于未发生SCC的韧性开裂,这也论证了焊缝的抗应力腐蚀敏感性要弱于母材和热影响区。通过本文的研究,开发了小冲孔应力腐蚀试验装置,通过慢应变速率拉伸试验和小冲孔应力腐蚀试验,探究了海水环境介质对2205双相不锈钢及其焊接接头应力腐蚀开裂行为的影响规律和作用机理,本文研究工作对保障双相不锈钢海洋设备的结构完整性具有借鉴意义。