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异种金属材料由于在物理、化学性能以及化学成分等存在很多不同,在焊接过程中会存在焊缝化学元素偏析、稀释率过大等问题,因而导致异种金属焊接的困难性要比同种金属大。由于316L不锈钢与Q345低合金钢异种钢焊接件在结构设计与生产制造中经常被应用,基于此,本文对其焊接工艺及接头组织与性能进行研究。采用两种不同焊接方法进行焊接,分别为钨极氩弧焊、ER309L焊丝作为填充材料；钨极氩弧焊、ER308L焊丝作为填充材料；焊条电弧焊、A042焊条作为填充材料进行异种钢焊接,并对所获得的焊接接头进行显微组织观察、力学性能和抗腐蚀性能测试。根据分析结果,评价焊接接头组织与性能是否满足实际工程要求。316L不锈钢与Q345低合金钢焊接接头显微组织观察结果表明：三种接头在316L-焊缝交界处的熔合区组织均为针状的铁素体不连续地分布在奥氏体基体上。在焊缝-Q345交界处,靠近熔合线附近的Q345母材一侧存在一层脱碳层,而焊缝一侧存在一层黑色增碳层,三种焊接工艺下的接头均存在不同程度的碳迁移现象。界面元素线扫描及能谱分析表明,Cr、Ni、Mn等元素在该区域呈不同浓度梯度分布,但合金元素并没有出现偏聚现象,也未发现M23C6、σ相等有害相析出。接头焊缝组织为骨骼状或蠕虫状的铁素体组织分布在奥氏体基体上,焊缝双相组织比例较为合理。焊接接头力学性能结果表明：三种焊接条件下获得的接头试样拉伸断裂位置都在Q345钢母材一侧,接头的抗拉强度分别为533.4MPa、525.1MPa、511.3MPa都超过了Q345母材本身的抗拉强度,表明三种接头的强度都能够符合实际工程使用要求。316L、Q345低合金钢侧HAZ及接头焊缝的冲击韧性值都大于该测试温度下的标准要求。三种接头的断裂机制均为微孔聚合机制引起的韧性断裂。接头界面显微硬度测试结果表明,三种接头的硬度分布变化规律基本一致。晶间腐蚀测试结果表明,三种接头的耐晶间腐蚀性能都较为良好。化学浸泡法和电化学方法测定焊缝的耐点蚀性能结果表明：三种接头焊缝金属发生了不同程度的点腐蚀,其中采用钨极氩弧焊、ER309L焊丝的接头焊缝耐腐蚀性能最好。综上所述,在本文现有的试验条件下,所选择的焊接工艺均能较高质量实现316L不锈钢与Q345低合金钢的焊接。