罗晔，魏丽华

1.宝钢中央研究院武钢有限技术中心 湖北武汉 430080

2.北京中机天达科技发展有限公司 北京 100036

3.北京·埃森焊接与切割展览会组委会 北京 100036

1 序言

不锈钢具有优异的耐腐蚀性能和力学性能，广泛应用于家用电器、厨具、汽车、核能等领域[1-3]。特别是奥氏体不锈钢具有优异的加工性和焊接性，温度在900K左右也具有优异的机械强度，因此可用于核能工业结构物的结构材料、覆管材等。而核电工业大型结构物大多采用焊接制作，主要采用SMAW、TIG等电弧焊工艺。电弧焊具有经济性，最大优点就是没有接合材料厚度的限制。但由于热源能量密度低，形成传导型焊透，且焊透深度浅，因此厚板材料的焊接往往需要多焊道，从而导致对材料的热输入量变大[4]。奥氏体不锈钢与普通碳素钢相比，热膨胀系数高约1.5倍，热导率低至1/3，是一种要求低热输入焊接的材料。热输入量过大时，焊缝可能会产生严重的热变形和残余应力[5-9]，形成较宽的热影响区，从而导致焊缝的质量和强度降低。

为了解决这些热输入的问题，近年来业内开始采用激光焊接。激光焊接使用集束于狭窄范围的激光束作为热源，因此热源的能量密度非常高，利用锁孔（Keyhole）机制可以发生焊透。借助锁孔机制发生焊透时，因为热传导小，所以用相对较少的热输入量就能实现深度焊透。因此，尽管热影响范围有限，也可以获得高质量的全焊透区[10，11]，并实现高速焊接，在生产效率方面也有优势[12，13]。

YAN等[14]曾在304不锈钢上进行TIG焊接、激光焊接和激光-TIG混合焊接，并研究了焊缝的显微组织和拉伸性能。……