王晓军 杨健 周栋 安兵

摘要：采用K-TIG焊接方法对Q345/316L异种钢进行焊接试验，并利用光学显微镜、扫描电镜、万能试验机、冲击试验机、显微硬度仪等观察和分析焊接接头的显微组织及力学性能。结果表明：靠近316L侧焊缝组织为奥氏体及骨骼状铁素体，呈柱状晶分布，靠近Q345侧焊缝组织为板条马氏体。316L侧形成宽约45～50 μm的熔合区，由细小的蠕虫状铁素体呈无方向且不连续的分布在奥氏体基体上。Q345侧熔合区产生魏氏组织，过热区晶粒粗大且有索氏体生成，相变重结晶区晶粒细小。拉伸断裂位置均发生在Q345侧母材。焊接接头冲击韧性良好，断裂位置均在Q345热影响区，断口为韧脆混合准解理断裂，有韧窝、河流花样、解理台阶。焊缝显微硬度明显高于两侧热影响区及母材。

关键词：K-TIG; 异种钢焊接; 显微组织; 力学性能

中图分类号：TG457.11         文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）01-0066-07

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.01.10

0    前言

Keyhole TIG焊接是澳大利亚CSIRO公司开发的一種大电流TIG焊接技术，通过电弧压力、匙孔侧壁金属蒸发形成的蒸汽反作用力、液态金属表面张力及重力的动态平衡实现“ 匙孔 ”焊接，具有高质量、高效率和低成本的优势[1]。Yifei Huang等人[2]研究了AISI 304/Q345 异种钢K-TIG焊接接头的组织和性能。结果显示，焊缝组织为条状马氏体和残余奥氏体，强度和塑性均良好。Shuwan Cui等人[3]研究了S32101双相不锈钢K-TIG焊缝的组织演变和力学性能。结果显示，铁素体和奥氏体的位向角由高角晶界迁移到低角晶界。焊缝金属的冲击性能低于母材，但抗拉强度和显微硬度均优于母材。随着现代工业及焊接技术的不断发展，异种钢焊接结构的应用越来越广泛[4]，常用于海洋电站、船舶、石油化工（管线、储罐）、生物制药（储罐）、机械制造（焊接阀板）等领域。……