(1.西安航空职业技术学院，西安 710089；2.洛阳船舶材料研究所，河南洛阳 471000)

0 引言

金属波纹管膨胀节常用于核电、石油石化催化裂化装置以及冶金等的高温高压工况中。由于服役环境苛刻(温度650～720 ℃，压力0.2～0.35 MPa)，常采用耐热奥氏体不锈钢材料。但在使用过程中常发生高温低周疲劳引起的奥氏体不锈钢焊接结构件焊缝蠕变疲劳开裂失效问题[1-3]，因此,有必要研究其高温高压下蠕变疲劳性能。国内外对于金属母材蠕变、疲劳及蠕变疲劳试验进行了较多的研究[4-9]，但对于奥氏体焊接接头蠕变疲劳性能的研究则比较少。有研究表明，残余应力的存在会导致焊件产生初始蠕变损伤[7]，因此有必要研究焊后热处理对焊接接头蠕变疲劳寿命的影响。

本文通过680 ℃、具有5 min保持时间的相同应力水平下的高温蠕变疲劳试验，探讨焊后固溶处理对304H焊接接头蠕变疲劳性能的影响，为优化焊接工艺提供依据。

1 试验方法

1.1 试验材料

试验材料采用厚度为35 mm的304H奥氏体不锈钢板材作为母材，焊缝填充金属为E308H-16奥氏体不锈钢，其材料的化学成分见表1。使用钨极氩弧焊进行多道焊接，焊接参数见表2，焊接方向为与母材轧制的方向垂直。

表1 304H母材与E308H-16焊缝的化学成分 %

表2 焊接工艺参数

1.2 试样制备

采用厚度35 mm的304H不锈钢试板进行对接焊，坡口采用双面U形，尺寸及焊接道数见图1。焊后垂直于焊缝方向线切割，再机加工至图2所示尺寸要求，保证试样标距段∅10 mm×25 mm，焊缝长度14 mm[10]。

图1 焊接坡口尺寸及焊接道数

图2 试样结构尺寸