王文先[49]等人采用4种不同工艺对1Cr18Ni9Ti/Q235复合板的对接焊工艺进行研究，并对焊接接头的显微组织、力学性能以及覆层耐腐蚀性能进行了分析。研究表明，采用钨极氩弧焊焊接覆层和基层，覆层焊缝的显微组织为奥氏体加少量铁素体，基层为较高韧性的板条马氏体，接头力学性能良好。而采用埋弧焊焊接基层时焊缝组织为粗大的柱状晶，韧性较差。钨极氩弧焊接头在浓度为1mol/LNaCl中覆层的抗电化学腐蚀性能与母材相近，且无晶间腐蚀现象。吕世雄[50]等人采用钨极氩弧焊对316L/20G双金属复合管进行对接焊，实验中采用ER316L焊丝焊接覆层，采用ER309L焊丝焊接过渡层，采用ER55-G焊丝作为填充材料焊接基层，并对接头进行了拉伸、弯曲、冲击等力学性能测试，以及对接头微观组织、主要合金元素的扩散进行了分析，结果表明，获得接头的力学性能良好，覆层焊缝中合金元素并未被基层焊缝稀释。

　　Chuaiphan W等人[51]采用钨极氩弧焊接304奥氏体不锈钢和1020碳钢，并研究不同焊丝对接头组织与性能的影响。结果表明，采用309L和308L焊丝所获得的接头焊缝组织中，铁素体呈连续树枝状排列分布于奥氏体中，且前者的铁素体含量比后者高，而使用316L焊丝获得的接头焊缝中为不连续的树枝状铁素体分散排列在奥氏体中。进一步对接头进行耐腐蚀性能测试，采用309L焊丝获得的焊缝具有较好的抗点蚀性能。YAN J[52]等人分别采用激光焊、钨极氩弧焊、复合焊三种方法对奥氏体不锈钢进行焊接，结果表明，三种焊接方法所获得焊缝均为α+γ双相组织，但组织中的铁素体含量各不相同，其中以激光焊焊缝中的铁素体含量最高，而钨极氩弧焊焊缝中的铁素体含量最低。

　　田劲松[53]等人采用TIG自熔焊对409L和410L冷轧板进行了焊接试验，并对获得接头进行了拉伸和晶间腐蚀试验。结果表明，410L接头塑性下降较多的主要原因在于焊缝金属中的C、N含量较高，在焊接过程中易形成马氏体，冷却过程中析出了富Cr的碳化物和氮化物。409L接头未产生晶间腐蚀倾向的主要原因在于焊缝金属中C、N的含量较低，且添加了强碳化物形成元素Ti;而410L接头产生晶间腐蚀倾向的主要原因在于，焊接冷却过程中析出了富Cr的碳化物和氮化物，导致形成局部贫铬区，不过，在焊接冷却过程中形成的马氏体具有一定的抵抗晶间腐蚀裂纹扩展能力。

　　3课题的研究内容

　　本实验的主要目的是为了研发钛铁不锈钢三层复合板的对接焊接工艺，考虑到焊后焊缝区域应具备的防腐蚀性、力学性能以及技术难点，主要的研究内容可分为以下部分：

　　(1)设计合理的坡口形式

　　(2)制定TA1薄钛板焊接工艺

　　(3)制定钛/铁复合层焊接工艺

　　(4)制定铁/不锈钢复合层焊接工艺

　　(5)检测焊缝区域的耐腐蚀性

　　4课题的研究方案

　　(1)选择合理的坡口形式及制备方法

　　图4.1为钛/铁/不锈钢三层复合板焊接的对接示意图。焊后的焊缝区域必须还具有原覆层的防腐蚀性。同时钛铁又不能够直接焊接，以防止产生TiFe、TiFe2以及TiC等脆性相，削弱接头的塑性。所以，对于钛/铁/不锈钢复合板的对接焊要采取先开坡口的形式。

　　图4.2(a)(b)分别为预先设计的坡口形式。由于复合板的覆层非常薄，所以增加加工难度，将采取机械加工的方式去除铁和不锈钢，只留下钛覆层。图4.2(a)的加工难度低于图4.2(b)，但是图4.2(a)的焊接方式较为单一，只能采取预置粉末的方式通过深熔焊进行焊接，而图4.2(b)可以采用多道焊的方式进行焊接，焊接难度大大降低，但是坡口加工难度较高。随着实验的进行，将对两种方案进行试验，确定最优方案。

　　(2)确定钛覆层的焊接工艺以及钛/铁之间过渡层的填充材料

　　由于钛覆层厚度仅为0.2-0.25mm，属于超薄板焊接，在焊接过程中极易烧穿或由于对不齐而出现焊接缺陷，所以焊接方案初步确定为卷边焊。同时钛/铁直接焊接又会在界面处形成了TiFe、TiFe2以及TiC等脆性相，削弱了接头的塑性，而且接头的热稳定性较差，焊接变形大，接头形式也有一定的限制[54]。所以，根据钛/铁钎焊中采用的钎料种类，初步计划选取铜或镍来作为过渡材料，并通过试验确定最优工艺。