Я думаю, что это связано с таблицей умножения:) )
Ее ведь зубрят наизусть, как стихи. И зубрят как? А так и зубрят : "дважды два - четыре", "трижды два - шесть" и т. д. Т. е. е это очень часто повторяющееся в процессе обучения словосочетание, которое легко запоминается и остается в памяти на всю жизнь.

Если внимательно посмотреть на таблицу и вспомнить начальную школу, то станет ясно, что первое, что приходится учить, это колонка умножения на 2. Ну, на 1 все слишком просто, там и запоминать и учить ничего не надо. И в самой таблице умножения на 2 первое, что надо запомнить, это именно "дважды два - четыре", поскольку умножение на единицу мы, как я сказала выше, в расчет уже не берем. Из всей таблицы умножения "дважды два" получается самое первое и самое простое для запоминания. Это первый "шажок" к образованию фразеологизма, или устойчивого словосочетания в языке.
А вот 1+1 специально никто ведь не учит и не запоминает. И не случайно для запоминания используется именно форма "дважды" "трижды" или "четырежды", а также "пятью пять" или "шестью шесть", а не, к примеру "пять, умноженное на пять". "жды" и "тью":)) короче и легче.
Ну, это, правда исключительно моя собственная версия.