■ 刘金平，冯英超，潘国伟，任丽丽

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1. 概述

304L不锈钢因具有良好的耐蚀性、耐热性、较好的力学性能和工艺性能而被广泛应用于机械设备、海洋工程以及压力容器等领域。近年来，随着现代工业结构向大型化、高效化的发展，厚板及厚管的焊接结构的应用有着重要的意义。对于双相不锈钢而言，其耐蚀性和力学性能除受化学成分的影响外，还取决于组织中不同相之间的比例分配。

厚壁管道的焊接通常采用多层多道焊，此时，焊接热输入是影响焊接接头微观组织和力学性能重要因素，焊接热输入过大会造成焊缝金属晶粒过大，进而导致焊缝的抗拉强度和韧性下降；焊接热输入过小会产生焊道未熔合等缺陷。因此，要获得优良的厚壁管道焊接接头存在一定的难度。

本文针对核电用304L不锈钢管道的TIG焊进行了焊接工艺的研究，并分析了焊接接头的微观组织和力学性能，以期为后续的安装阶段提供工艺支持。

2. 试验材料和方法

本试验所用焊接母材为TP304L不锈钢管，具体化学成分如表1所示，规格为ϕ273mm×28.58mm。试验所用填充材料为ϕ2.0mm的ER316L不锈钢焊丝，化学成分如表2所示。本试验所采用的焊接方法为手工钨极氩弧焊。

焊接前用钢丝刷和丙酮清除坡口面及坡口两侧25mm范围内的泥沙、水分、油污等杂质，保证焊接过程稳定。焊缝正面和背面均采用氩气保护，保护气流量为：正面8～12L/min；背面6～8L/min。焊接坡口尺寸和焊道分布如图1所示，焊接坡口角度为70°，坡口组对间隙为2mm。……