我国焊接材料生产和消耗量大,但在开发研制方面尚有待发展。我国焊接结构产品较为单一,尤其在高强钢、低温钢、耐热钢、不锈钢以及特殊用钢等领域,与其匹配的焊接材料更是凤毛麟角。很多焊接材料都要依靠国外价格较为昂贵的焊接材料的进口。为对今后我国1Ni9钢专用焊材的研究与开发提供借鉴和指导,并全面扩大1Ni9钢的应用范围,系统地研究1Ni9钢母材各项性能以及开发与其匹配的焊接材料,以保证焊缝与母材具有相近的强、韧性匹配,便具有十分重大的意义。-本文通过对1Ni9钢的热处理工艺、显微组织、力学性能及焊接性的综合分析,利用均匀设计法,开发出与1Ni9钢相匹配且具有良好焊缝力学性能的焊接材料。研究结果表明,1Ni9钢经过800℃淬火+670℃淬火+570℃回火处理后,具有良好的冲击性能,在-196℃时冲击吸收能量高达125J;通过对所研制焊条药皮脱渣性的研究发现,在低氢型焊条药皮中,铁合金对焊条脱渣性的影响较大,在试验所确定的成分范围内,随着锰铁、硅铁、钛铁成分的增加,其熔渣显微结构中生成的CaTi03和Ca2SiO4者高温熔体中初生相相呈鱼骨状,且排列比较整齐,基本为同一方向,对焊条的的渣起到关键键作用;对所研制焊条稳弧性进行测试时发现,当焊条药皮碱度在2.0左右时,焊条的稳弧性能最佳;利用所研制焊条进行实际施焊,焊缝区的组织为单一奥氏体,这种组织相主要由由γ相固溶体和析出相组;焊缝一侧熔合线焊缝金属的结晶是在过热区母材晶粒基础上连生长长,焊缝结晶,许多晶胞位向以一簇向另一簇晶胞以以角度分开,形成交界面,构成柱状晶界;从母材一侧合线的金相组织为回火马氏体体奥氏体。最后通过接头力学性能测试可以看出,在-1966℃时焊条接头的塑性和韧性得到有效提高。过热处理获得的1Ni9钢具有良好的低温性能,与其匹配的焊条具有优异的焊接工艺能,与现有进口焊条ENiCrMo-3焊条相比,在相同的焊接条件下,焊接接头的强度基本同,但在接头低温冲击韧性方面有较为明显的提升。