闵晓峰，王元兴，吴梦先，潘伍覃，侯华东，蒋 杰

(1.武汉一冶钢结构有限责任公司，武汉 430415；2.中国空气动力研究与发展中心，四川绵阳 621000)

0 引言

SUS304L在深冷温度下具有较高的强度和优良的低温韧性，常用于制作液氮、液氧、LNG等深冷压力容器，是一种不可缺少的低温工程材料[1-4]。SUS304L焊接接头与母材相似，其抗拉强度和屈服强度随着温度的降低而提高，只要不误用焊材，焊接接头强度不是焊接的重点，但低温韧性远不如母材，属于薄弱环节[5-7]。

与SUS304L配套的焊材熔敷金属化学成分分类代号为308L(下面简称308L，其他类同)，常规308L类焊材熔敷金属-196 ℃KV2约在24～50 J之间，经去应力热处理后，熔敷金属低温韧性会显著下降[8]，难以达到GB/T 150—2011《压力容器》中7.2.3条中规定的31 J。而国内外一些项目设计要求产品去应力热处理后，焊缝金属-196 ℃，KV2大于50，60 J甚至80 J，采用常规308L类型焊材难以满足要求。

本文以不同型号的配套焊材为对象，重点研究焊缝金属-196 ℃，KV2及焊接工艺性能，以期选出几种与SUS304L合理配套的高韧性不锈钢焊材。

1 高韧性不锈钢焊材选择

影响不锈钢冲击韧性的因素有很多，但至关重要的是焊材熔敷金属中铁素体含量。采用熔敷金属为超低碳全奥氏体或超低碳、少量铁素体焊材是提高焊缝金属低温韧性最有效途径。按照不锈钢焊材熔敷金属化学成分分类，3系列熔敷金属为超低碳全奥氏体焊材有：316LMn，320，385，3155等，结合成本与焊接性考虑，焊接SUS304L高韧性焊缝最为合适的焊材为316LMn和385。高韧性熔敷金属的焊材需通过合金化控制，优化平衡Cr，Ni当量比，来降低铁素体含量，同时又保持一定的抗热裂纹敏感性，理论上最合适的不锈钢焊材为308L，316L，317L。……