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321奥氏体不锈钢作为一种Ti稳定化不锈钢具有良好的高温力学性能;在不同浓度、不同温度的有机酸和无机酸中,尤其是在氧化性介质中具有良好的耐腐蚀性能。本文设计了321奥氏体不锈钢的钨极氩弧焊的焊接工艺,采用不同的焊接参数进行焊接。焊后对321奥氏体不锈钢焊接接头进行拉伸、弯曲等力学性能试验,并利用光学显微镜,扫描电镜等分析手段对321奥氏体不锈钢的焊缝、熔合区的微观组织及断口进行分析;同时通过晶间腐蚀实验和慢应变速率应力腐蚀试验,对焊接接头的耐蚀性能进行研究。本文的主要工作及研究结果如下:1、通过TIG焊对321奥氏体不锈钢进行焊接,结果表明:TIG焊后试样在大线能量下焊后熔深较大,并且随着焊接速度的增加,焊缝的熔宽变窄;所有试样的余高较小,无明显变形,成形性良好。TIG焊后所有试样的余高较小,无明显变形,成形性良好。焊缝组织中相组成均相似,由奥氏体基体和铁素体组成;由于热输入及焊接速度的改变,组织中铁素体形态由骨架状转变为板条状,并且随着焊接速度的增加,铁素体的百分含量明显增加,板条状铁素体变的更为细小狭长。奥氏体不锈钢焊缝中的铁素体形态及数量对材料的力学性能有显著影响,铁素体含量增加时强度增加的同时,塑性减低。焊接电流为170A条件下焊后接头抗拉强度最高可达到623Mpa。2、晶间腐蚀试验结果表明:321奥氏体不锈钢在TIG焊电流范围为130A190A时未产生贫铬现象,同时未产生刀口腐蚀。TIG焊后所有试样均未出现晶间腐蚀裂纹,具有优良的抗晶间腐蚀性能。3、对焊接接头进行系统的慢应变速率应力腐蚀试验,结果表明:常温纯水溶液中在相同的焊接工艺参数条件下,应变速率在1×10-5s-11×10-6s-1范围内变化对材料的最大拉伸强度影响不大;试样断裂时间随着应变速率的降低而延长,在1×10-6s-1时最为明显。在染色助剂溶液中焊接电流为130A和150A,应变速率为1×10-6s-1条件下的最大拉伸强度相对常温纯水条件出现明显下降,呈现出较大的应力腐蚀敏感性;通过对染色助剂条件下应变速率为1×10-6s-1的接头断口形貌分析,焊接电流为130A时已经显现出脆性断裂的倾向,随着321不锈钢焊接接头焊缝组织中铁素体百分含量的减小,逐步向脆性断裂过渡,呈现出较高的应力腐蚀敏感性;而电流为170A条件下的焊接接头具有优良的抗应力腐蚀性能。