辛秀成，黄根哲，张今捷，张　宏，王金钢

(长春理工大学 机电工程学院，长春 130022)

引　言

高氮钢是工程材料中的一个重要分支，氮在高氮钢中的作用是部分甚至全部替代合金元素镍来获得单相奥氏体组织[1-2]。高氮钢主要应用于工程结构材料，它的应用范围很大程度上取决于其焊接性好坏[3-5]。焊接工艺和焊接材料的合理选择是解决焊接问题的关键[6]，直接影响高氮钢的应用前景。近年来，国内外的焊接学者深入研究了高氮钢焊接技术并取得了阶段性成果。

激光焊接是一种先进的焊接技术，其加热和冷却速度快、热影响区较窄，是钢铁材料焊接的最有效方法之一[7-9]。DU等人[10-11]的研究表明，高氮钢焊缝与热影响区组织为奥氏体和δ铁素体，并且冷却速度越快，高温停留的时间越长，δ铁素的体总量就越多。ZHAO等人[12-13]对高氮钢激光焊接的组织和性能进行了研究，结果表明，焊缝和热影响区组织为奥氏体和δ铁素体，均没有出现软化区。LAMBOLIEV等人[14]利用CO2激光焊接了质量分数分别为0.18，0.006，0.12的Cr，N和Mn的高氮钢，发现采用N2作为保护气体时焊缝中的氮含量比Ar保护时高，并且接头中氮含量越高，拉伸性能越好。LI等人[15]对高氮钢焊缝冲击断口的分析表明，断口均在富含δ铁素体的位置开裂，撕裂界面呈“骨架状”，裂缝短且较深。

目前，高氮钢的焊接仍然以传统的熔化焊为主，激光及其复合焊接、搅拌摩擦焊接等先进的焊接技术也已在高氮钢的焊接中开始应用[16-17]。本文中采用激光-电弧复合焊接技术对高氮钢板进行了焊接，研究了焊接接头的微观组织及力学性能，并分析了其断裂机理，揭示了焊接条件对焊接接头组织和力学性能的影响规律，旨在为激光-电弧复合焊接在高氮钢焊接领域的应用奠定基础。……