浙江至德钢业有限公司为了实现304L不锈钢管和16Mn钢管在水下的可靠连接，本文针对水下湿法焊接和异种钢焊接的特点和难点做了系统的研究。通过对ER308药芯焊丝分别在水下和空气中焊接异种钢得到的接头进行组织和力学性能的比较分析，来研究焊接环境对异种钢接头的影响；通过对ER308药芯焊丝和自?；ひ┬竞杆糠直鹪谒潞附右熘指值玫降慕油方凶橹土ρ阅艿谋冉戏治?，来研究不同药芯焊丝对异种钢接头的影响。最后，进一步优化焊接工艺，从而获得满足力学性能要求的304L/16Mn异种钢接头。

 1. 当用ER308药芯焊丝在空气中焊接304L不锈钢管和16Mn钢管时，能够获得成形完好的304L/16Mn异种钢接头。但当ER308药芯焊丝用于水下焊接时，无论怎样改变焊接参数都无法获得满足要求的异种钢接头。所以在本试验中，又采用了自保护药芯焊丝。当用自保护药芯焊丝水下焊接304L不锈钢管和16Mn钢管时，为了确定焊接起始位置，经过一维非稳态导热的分析和计算，得出了焊接的起始位置要偏向16Mn钢管母材侧0.11mm的理论值。通过试验对其进行了验证，所得试验值为0.10mm，误差在允许的范围内。最终，焊接工艺得到进一步的优化，并获得了成形完好的304L/16Mn异种钢接头。

 2. 至德钢业对ER308药芯焊丝分别在空气中和水下焊接304L不锈钢管和16Mn钢管获得的异种钢接头的微观组织进行比较分析。由于水有极快的速冷却作用，所以在水下焊接接头的16Mn钢管侧过热区中有大量的粗晶马氏体生成；相变重结晶区有较为细小的马氏体和粒状贝氏体生成；不完全重结晶区中有大量的粒状贝氏体、少量的细晶马氏体生成和尺寸大小不一的铁素体；焊缝的中间区域中等轴晶区消失；304L不锈钢管侧熔合区中的晶粒有明显的生长方向。

 3. 至德钢业对ER308药芯焊丝分别在空气中和水下焊接304L不锈钢管和16Mn钢管获得的异种钢接头的力学性能进行比较分析。发现水下焊接接头和空气中焊接接头的平均硬度分别为237HV，213HV；在304L不锈钢母材侧熔合区中，水下接头的最小硬度值要比空气中焊接接头的最小硬度值低；在16Mn钢管母材侧热影响区中，硬度呈先升高，后降低，再升高的变化趋势，且水下接头的最大硬度值要比空气中焊接接头的最大硬度值高。并对两种异种钢接头做了抗拉强度测试，水下接头抗拉强度的平均值为165MPa，要低于空气中接头的抗拉强度，且属于脆性断裂。

 4. 至德钢业对分别用ER308药芯焊丝和自?；ひ┬竞杆克潞附?04L不锈钢管和16Mn钢管得到的异种钢接头进行微观组织的比较分析。发现自?；ひ┬竞杆克潞附右熘指质?，16Mn钢管侧的过热区中有大量的粗大马氏体和少量粒状贝氏体生成；在相变重结晶区中有大量的粒状贝氏体生成；在不完全重结晶区中有粒状贝氏体和尺寸大小不一的铁素体元组成；且焊缝中的缺陷消失。

 5. 至德钢业对分别用ER308药芯焊丝和自?；ひ┬竞杆克潞附?04L不锈钢管和16Mn钢管得到的异种钢接头进行力学性能的比较分析。结果显示用ER308药芯焊丝焊接获得的接头抗拉强度为165MPa，平均显微硬度为237HV，且最高硬度在靠近16Mn母材侧的过热区上为470HV；相应的用自?；ひ┬竞杆亢附踊竦玫慕油房估慷任?00MPa，平均显微硬度为192HV，而且最高的硬度也同样在靠近16Mn钢管母材侧的过热区上为337HV。