铁素体不锈钢,以其优异的耐应力腐蚀性、抗氧化性和较低的价格,在现代工业中得到了广泛应用。但是,这类钢加热和冷却过程中几乎不发生相变,焊接时受焊接热循环的影响,晶粒极易长大而产生脆化,使其焊接性较差。为研究430铁素体不锈钢焊接接头脆化问题和低热输入焊接工艺,本课题主要从以下几方面进行研究：采用热模拟试验方法,对430铁素体不锈钢的高温热影响区的组织转变和晶粒长大规律进行研究,并测试其力学性能。通过对不同高温停留时间下热模拟试样的微观组织分析和力学性能测试可知,高温热循环过程中,部分组织发生α→γ→M相变,最终组织为铁素体+板条状马氏体,且马氏体的含量随着高温停留时间的增加而减少；受高温热循环的影响,铁素体晶粒长大严重,并随着高温停留时间的增加持续长大；晶粒严重粗化是该材料焊接接头脆化的根本原因。焊接过程中需尽量采用小的热输入以抑制晶粒过分长大,防止因热影响区晶粒粗化而导致接头局部脆化。从减小焊接热输入出发,采用具有低热输入的焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法对厚度分别为6.5mm、5.5mm、4.5mm的430热轧板在间隙宽度为3.2mm的Ⅰ形坡口内进行焊接试验,重点研究其根焊工艺。结果表明：利用底部衬条可以获得熔合良好的根焊；采用圆形截面的不锈钢丝作为衬条,并将焊剂带直接放置在衬条底部进行装配焊接,焊缝根部更易熔合,焊接质量也更稳定；确定了各厚度430板的焊接规范；该方法焊接热输入可低至0.32kJ/mm。为研究焊丝直径对焊缝形态的影响,分别采用直径为1.2mm和1.6mm的焊丝在间隙宽度为4mm的I形坡口内进行根焊。研究表明：粗焊丝电弧宽度大,在较大的坡口间隙内,焊缝更易熔合。间隙宽度为4mm时,采用直径为1.6mm的焊丝更易获得熔合良好的根焊。对厚度分别为6.5mm、5.5mm、4.5mm的430热轧板的超窄间隙焊接接头进行微观组织分析和力学性能测试。采用ER309焊丝,焊接接头焊缝组织为奥氏体+6铁素体；焊接热循环过程中,热影响区部分组织发生α→γ→M相变,最终组织为铁素体+马氏体；快速冷却促使铁素体晶粒内优先析出M23C6或者M23(C,N)6。热影响区宽度窄,分别为0.25mm、0.38mm、0.63mm;铁素体晶粒未严重粗化,晶粒度为5.5-6级。超窄间隙焊缝与母材为高强匹配,热影响区冲击韧性与母材相当。