马良超，王大锋，马冰，陈东高，张迎迎

(中国兵器科学研究院宁波分院 焊接技术专业室，浙江 宁波 315103)

0 引言

高氮钢是以氮代镍而开发的一种资源节约型不锈钢，通常把氮含量超过0.4%(质量分数)的奥氏体不锈钢称为高氮不锈钢，由于其具有高的强韧性、无磁性、耐蚀性等诸多优异性能，在军工、海洋工程、电力等行业具有广阔的应用前景[1-3]。高氮钢焊接时，熔池中的氮元素很容易聚集析出，造成氮损失，形成氮气孔，导致焊接接头的力学性能、耐蚀性能等各方面性能显著下降，因此在焊接过程中如何降低氮元素的损失，甚至通过技术手段向焊缝中增氮，成为高氮钢焊接需要考虑的一个重要因素[4-6]。针对上述问题，国内外学者开展了一系列研究工作，除采用含氮的保护气氛来对焊缝进行固氮外，还提出了开发含氮焊丝的新思路，即在焊丝中添加氮元素，在保证较好焊丝焊接工艺性的同时，使用含氮奥氏体不锈钢焊丝，通过焊丝熔滴的传质作用来达到显著提高焊缝金属氮含量的目的。

荆皓等[7]采用HCr20Ni10Mn7Mo焊丝和氩-氮混合气体对高氮钢进行焊接，通过调整焊接工艺获得不同氮含量的焊接接头，分析了焊缝中氮含量对接头微观组织、凝固模式和力学性能的影响。Kamiya等[8]、Zhao等[9]研究了高氮钢焊接过程中焊缝氮析出机理和焊接气孔形成的动力学问题，认为焊缝熔池中的氮含量取决于所采用的保护气体种类、焊接参数以及母材成分。刘昂[10]研究发现向焊缝添加MnN粉末、在保护气体中添加一定量的氧化性气体和氮气，可以实现对高氮钢焊缝的增氮。……