Fe-Ni-Cr基沉淀强化奥氏体合金具有较高的强度和较好的耐腐蚀性能,这类合金是在单相奥氏体合金的基础上添加Ti、Al元素发展起来的,通过时效处理析出共格有序γ′[Ni₃（Al,Ti）]相提高材料的强度。与单相奥氏体合金相比,沉淀强化奥氏体合金的氢脆敏感性较高,在临氢环境中,此类合金的塑性损减较大。导致塑性下降的因素包括:晶界及晶内的η相、γ′沉淀相的尺寸及分布、γ′/γ相界面结构的共格性等。基于之前已有的研究,本文主要通过OM、SEM、TEM、EDS等手段表征焊件母材区与焊缝区γ′沉淀相的尺寸、分布、自身结构及γ′/γ相界面结构的各自特征;通过TEM原位拉伸实验分别观察在变形过程中母材区与焊缝区中运动位错与γ′沉淀相之间相互作用的机理差异;在此基础上采用不同热处理工艺调整焊件显微组织,以达到优化焊件整体力学性能并提高其抗氢脆性能的目的。经过740℃保温8小时时效处理的焊件,母材区γ′沉淀相颗粒尺寸约为10nm,且γ′沉淀相颗粒均匀细密的分布在奥氏体基体上;与母材不同的是,焊缝区γ′沉淀相颗粒尺寸约为35nm,且分布较为稀疏,导致焊缝区γ′相强化作用降低,进而导致焊缝区的硬度低于母材区。HRTEM分析结果表明:母材区γ′沉淀相与基体γ之间没有过渡区,两者之间的界面具有良好的共格性;焊缝区γ′沉淀相与基体γ之间存在宽度约为5nm的过渡区,γ′沉淀相与γ基体之间界面变得紊乱,共格性遭到破坏,变为半共格界面,且焊缝区γ′沉淀相与γ基体之间的过渡区存在较大的应力,这种存在较大应力的半共格界面是较强的氢陷阱。通过进一步的TEM原位拉伸实验,我们发现母材区塑性变形过程中运动位错切过γ′沉淀相颗粒;焊缝区在塑性变形过程中,当运动位错遇到γ′沉淀相颗粒的时候,与γ′沉淀相颗粒发生缠结并在其周围形成Orowan位错环,新形成的位错环将排斥与它处于同一滑移面的其它位错靠近,并与来自其它滑移面上的位错形成割阶、扭折等,对位错进一步滑移造成阻碍,进而引起位错缠结。经过不同工艺时效处理的焊件,显微组织和力学性能方面存在一定的差异:同样保温8小时,当时效温度为665℃时,焊缝柱状晶区和等轴晶区均匀分布着细小的γ′颗粒,且晶界及晶内不存在η相的析出;随着时效温度的升高,晶界及晶内逐渐析出片状η相;当时效温度达到740℃时,晶界析出大量大尺寸片状η相。同时,γ′相的数量随着η相的析出而减少,η相的析出是以牺牲γ′相为代价的。因此,时效处理的保温温度应低于740℃。显微硬度测试结果表明,时效处理后的焊件硬度得到了显著提升。