侯瑶，王克鸿

(南京理工大学 材料科学与工程学院，江苏 南京 210094)

0 引言

高氮钢是指氮在铁素体中含量高于0.08%或在奥氏体基体中高于0.4%时的钢[1]。高氮奥氏体不锈钢同传统的奥氏体钢相比较，由于其中含有较高的氮含量，奥氏体组织的稳定性得到了加强，而且在一定程度上降低了生产成本，同时高氮钢具有高强度、高塑韧性、高冲击硬化性、无磁性和耐蚀性等优异性能[2-4]，在国防、民用领域等方面都有广泛应用。

高氮钢的应用难点就在于如何在焊接过程中避免各种焊接缺陷，如焊接裂纹、气孔、氮化物等。这些缺陷都是影响接头性能的重要原因。焊接过程中，熔池中的氮在溶解度和活度差的双重作用下形成氮气逸出焊缝，一方面会导致氮损失，降低焊接接头的力学性能和耐腐蚀性能，另一方面氮气来不及排出就会在焊缝形成氮气孔或与熔池中的合金元素结合形成氮化物。氮气孔和脆性氮化物会更直接地损害焊缝的力学性能。因此，抑制焊接过程中氮含量的损失和氮气孔的形成是在焊接高氮钢时首要考虑的问题。现阶段解决此类问题的关键是减小在焊接过程中的氮的逸出，即为固氮。本文通过在保护气中添加一定含量的氮气来降低电弧空间与熔池内的活度差，从而达到抑制氮的逸出、避免焊接缺陷的目的。

基于TIG焊接工艺，采用双机器人协同双面双弧TIG焊接系统，对7mm厚高氮奥氏体不锈钢板进行对接立焊试验研究。通过向Ar保护气中加入不同比例的N2的方式，开展N2的加入对焊接接头力学性能及微观组织影响研究。……