机械工程学报

作者：赵永庆, 张清华, 田义丰, 陈英杰, 孙清洁, 刘一搏, 李星帅

单位：1. 哈尔滨工业大学(威海)山东省特种焊接技术重点实验室 威海 264209;2. 哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室 哈尔滨 150001;3. 中广核核电运营有限公司 深圳 518000

关键词：304不锈钢,局部干法,激光焊接；

基金：国家自然科学基金(52275320，52175299)和中国广核集团-哈尔滨工业大学先进核能与新能源研究院自主探索预研(202210)资助项目。

水下焊接过程会受到多种因素的影响，包括水的侵入、冷却作用以及对焊接接头微观结构和性能的影响，为探讨水下环境对304不锈钢局部干法激光焊接接头性能的影响，利用自主设计的双层气体排水装置，进行了50 mm水深304不锈钢的局部干法水下激光焊接试验，对激光功率3.0 kW，焊接速度0.8 m/min，内层气流量25 L/min时的水下接头和陆上接头进行研究。结果表明，在焊接过程中水的侵入会造成焊缝表面部分氧化，水的冷却作用降低了焊接过程峰值温度和冷却速度，使形核率和过冷度变大，促进晶粒细化，焊缝凝固模式发生转变，凝固后的组织为奥氏体和部分铁素体，水下接头平均硬度大于陆上接头，抗拉强度可达到陆上接头的97%；从断裂形貌和机制来看，二者为韧性断裂，都为微孔聚集型，但是水下接头有部分脆性特征；从腐蚀行为来看，水的冷却作用加重了Cr、Ni元素的偏析，降低了水下接头的耐腐蚀性。

来源：2025年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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