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奥氏体不锈钢因具有优良的力学性能和耐蚀性,在核电设备、压力容器、石油化工等领域得到了广泛的应用。然而,由于传统焊接方法在降低热输入方面的局限性,使得奥氏体不锈钢焊接接头极易因热输入过高而造成晶界贫铬,以致发生晶间腐蚀,显著降低了焊接接头的耐蚀性。超窄间隙焊接方法(UNGW)由于具有比传统焊接方法更低的焊接热输入和焊接变形量,以及更高的焊接效率,因而在改善奥氏体不锈钢厚壁工件的力学性能及耐晶间腐蚀性能方面具有独特的优势。本文采用超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接方法对1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢进行了焊接,研究了焊接参数对焊缝成形的影响、UNGW接头的组织特征及力学性能、UNGW接头的耐晶间腐蚀性能。结果表明,当焊缝深宽比为1.34,热输入为1.75KJ/mm时,焊缝横截面处并未出现“梨形”焊道裂纹,且单道焊缝的填充高度可达11.5mm,从而在保证焊接质量的同时显著提高了焊接效率。试验明确了适合1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢超窄间隙焊接电弧电压与电流的匹配范围为26V~32V和190A~320A,在其他焊接参数匹配合理的情况下,焊缝成形效果随电弧电压的增加依次为“侧壁熔合不良”、“侧壁熔合良好”和“电弧攀升”。组织及力学性能测试结果表明:在相同线能量下盖面焊和填充焊的焊缝显微组织形貌为以白色奥氏体柱状晶为基体其内部分布着黑色板条状铁素体组织,且盖面焊柱状晶的尺寸明显大于填充焊,打底焊的焊缝显微组织为细小的以白色奥氏体等轴晶为基体其内部分布着黑色板条状铁素体组织。焊接接头的抗拉强度和延伸率均高于母材的最低值,而断面收缩率和冲击吸收功略低于母材,且拉伸和冲击断口的显微形貌均由大尺寸韧窝组成。同时测定了焊接接头的晶间腐蚀速率为0.417g/(m2·h),明显低于母材的腐蚀速率。综上可知,在焊接参数匹配合理的情况下,采用超细颗粒焊剂约束电弧超窄间隙焊接方法焊接1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢,可获得成形良好、力学性能与耐晶间腐蚀性能均优良的超窄间隙焊接接头。同时,该研究将为补充窄间隙焊接理论,优化窄间隙焊接工艺,以及实现超窄间隙焊接的工业化应用提供理论依据和试验基础。