GTAW焊接接头上部分显微硬度如图所示，母材区域和焊缝区域整体显微硬度相当，母材区域的最大显微硬度约为307HV，最小显微硬度约为287HV，平均硬度值约为294HV，焊缝区域最大显微硬度约为306HV，最小显微硬度值约为286HV，平均显微硬度值约为295HV，无论最大硬度、最小硬度还是平均硬度，两者的差别都是相差不大。理论上来说，焊缝与母材相比，焊缝仍然存在元素杂质偏析于焊缝中心，单位面积内的晶界强化作用更大，但是这些因素都没有体现到显微硬度上来，最主要的原因还是铁素体与奥氏体的双相比。得利于较慢的焊接速度，焊缝的冷却速度较慢，熔池凝固时，铁素体组织有足够充分的时间转变为奥氏体组织，降低焊缝的整体硬度。另一方面，GTAW焊接接头采用双面横焊的方式，它的熔宽和余高比LBW、LMHW焊接接头大得多，熔池的截面积是LMHW接头的两倍多，更是LBW接头的数倍，三种焊接接头母材与熔池之间的对流换热系数一样，熔池截面积大的，单位面积内通过的热流密度更小，冷却速度也就更小，母材与焊缝的双相比例均接近1:1，铁素体与奥氏体含量相差不大，因此母材与焊缝的显微硬度差别也不大。从GTAW焊接接头的显微硬度可以看出，对于双相不锈钢来说，双相比例是至关重要的，其对焊缝性能的影响要远高于元素偏析或晶粒尺寸大小，而焊接冷却速度是影响双相比例重要的因素，合理的控制冷却速度对改善SAF2507超级双相不锈钢的综合性能有很大影响。

 GTAW焊接接头中间焊缝的显微硬度如图所示，中间焊缝区域的整体显微硬度要明显低于母材，焊缝区域的平均显微硬度约为275HV，母材区域的显微硬度约为295HV，比焊缝高了20HV，焊缝与母材的显微硬度都很均匀，没有明显软化或硬化的地方。

 GTAW焊接接头中部焊缝是比较特殊的区域，它受两个电弧共同的影响，是GTAW接头焊缝热输入量最大的区域，同时还位于焊缝熔池的几何中心，与融合线接触面积小，此处熔池金属冷却时，需要将大量的热量向上下焊缝区域传输，与上下焊缝只有热传导的作用。整体焊缝冷却时，上下焊缝与空气和母材接触，跟母材之间进行热传导，跟空气之间进行热传导和热对流，散去大量的热，上下焊缝率先开始冷却凝固，当组织晶界凝固到熔池中心区域，也就是焊缝中部时，中部未凝固的熔池与上下已经凝固的高温焊缝之间进行热传导，但由于双方介质都是高温，热传导系数低很多，综合来看，GTAW接头中部焊缝焊接热输入量最高，冷却速率最慢，高温保持时间最长，铁素体有充分时间转变成奥氏体，使得此区域的奥氏体含量极高，奥氏体与铁素体组织的双相比接近8:2，因此焊缝区域的显微硬度要低于母材组织。