V duplexných kolenách z nehrdzavejúcej ocele tvoria ferit a austenit asi polovicu zloženia, čo poskytuje vysokú odolnosť proti korózii, húževnatosť a pevnosť spolu s dobrým celkovým výkonom. Vďaka týmto vlastnostiam sú široko používané v rôznych inžinierskych oblastiach. Austenit výrazne znižuje krehkosť chróm-feritovej ocele pri zachovaní vynikajúcej húževnatosti, zatiaľ čo ferit účinne zvyšuje medzu klzu a koróznu odolnosť ocele. Medza klzu a odolnosť proti korózii duplexných kolien z nehrdzavejúcej ocele sú vyššie ako u austenitickej nehrdzavejúcej ocele, vďaka čomu sú vhodné na splnenie komplexných požiadaviek na výkon a ponúkajú vysokú aplikačnú hodnotu.
Jednou z kľúčových charakteristík duplexných nerezových kolien je ich medza klzu, ktorá môže presiahnuť 500 MPa. To poskytuje významné výhody pri znižovaní hmotnosti konštrukcie a nákladov na materiál. Okrem toho, v drsnom prostredí, kolená z duplexnej nehrdzavejúcej ocele vykazujú vynikajúcu odolnosť voči jamkovej korózii, štrbinovej korózii, korózii pod napätím a koróznej únave v porovnaní s bežnou nehrdzavejúcou oceľou. Kolená z duplexnej nehrdzavejúcej ocele obsahujú vysoké množstvo prvkov zliatiny Cr, Mo a N, majú nízky obsah uhlíka a vo všeobecnosti používajú prídavné materiály s vysokým obsahom Ni pri zváraní. To zaisťuje udržanie dostatočného množstva austenitu vo zvare a mikroštruktúre tepelne ovplyvnenej zóny (HAZ), čím sa zlepšuje odolnosť proti korózii a plasticita zvarového spoja.
Duplexné kolená z nehrdzavejúcej ocele majú tiež dobrý zvárací výkon. V porovnaní s austenitickou nehrdzavejúcou oceľou majú kolená z duplexnej nehrdzavejúcej ocele nižšiu tendenciu k praskaniu za tepla počas zvárania a je menej pravdepodobné, že spoje následne skrehnú. Tendencia hrubnutia zrna feritu v tepelne ovplyvnenej zóne je tiež minimálna. Pri zváraní duplexných nerezových kolien dochádza vo zvare k citeľným fázovým zmenám, ktoré môžu výrazne ovplyvniť koróznu odolnosť spoja. Počas procesu zvárania je dôležité zabezpečiť, aby si zvar aj tepelne ovplyvnená zóna zachovali primeranú rovnováhu feritových a austenitových štruktúr.
Počas procesu zvárania, keď je vstup zváracieho tepla vysoký, rýchlosť ochladzovania zvaru je pomalá. To podporuje transformáciu feritovej fázy na austenitickú fázu, zvyšuje podiel austenitu v štruktúre a spôsobuje rast feritových zŕn vo zvare. To môže viesť k krehnutiu a zníženiu indexu plasticity zvarového spoja. Naopak, keď je prívod zváracieho tepla nedostatočný a rýchlosť ochladzovania je rýchla, transformácia feritu na austenit je inhibovaná, čo ovplyvňuje podiel austenitu v štruktúre zvaru. To môže viesť k vytvrdnutiu štruktúry a prasklinám, ktoré sú škodlivé pre rázovú húževnatosť tepelne ovplyvnenej zóny.
Počas zvárania koleno z duplexnej nehrdzavejúcej ocele 2205 spočiatku stuhne a vytvorí feritovú štruktúru. Ferit zostáva stabilný pri vysokých teplotách a transformuje sa do austenitickej fázy, keď teplota dosiahne teplotu solvusu. Na začiatku tuhnutia vzniká z kvapalnej fázy ferit. Keď teplota klesne pod teplotu solva feritu, austenit nukleuje a rastie pozdĺž feritových zŕn, až kým nepokryje hranice feritových zŕn. Neskôr sa austenit zráža z austenitu na hranici zŕn vo forme bočných pásikov Widmanstätten.
V súčasnosti existujú rôzne metódy procesu zvárania duplexných kolien z nehrdzavejúcej ocele. Aby sa dosiahla dobrá tvorba zvaru a zároveň sa zvýšila rýchlosť zvárania a splnili sa požiadavky na nízkoenergetické a vysoko účinné zváranie, spoločnosť Lide Pipe Industry navrhla použitie dvojdrôtového pulzného vysokorýchlostného zvárania. Technológia dvojdrôtového zvárania výrazne zvyšuje tepelný príkon a zaisťuje roztavený kúpeľ vytvorený roztavením základného materiálu aj zváracieho drôtu. Okrem toho je roztavený kov v bazéne intenzívne miešaný spoločným pôsobením viacerých zváracích drôtov, čo pomáha predchádzať nadmernému prúdeniu tekutého kovu na koniec bazéna a podporuje stabilné vysokorýchlostné zváranie. Metóda dvojitého drôtu tiež zavádza dodatočný oblúk, ktorý výrazne zlepšuje distribúciu teplotného poľa v zóne zvárania, zvyšuje účinnosť nanášania a rýchlosť zvárania a znižuje prívod tepla počas zvárania.
