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该研究是受中国航天科技集团四院41所(现西安向阳航天材料股份有限公司)的委托而进行的,该所研制的20/0Cr18Ni9复合钢管,管接头在焊接时存在一定困难,主要是焊接过渡层时如何保证其与18-8型不锈钢具有相同的抗腐蚀性能,如何保证在焊接过程中不产生冶金缺陷及工艺缺陷,以及如何保证焊缝的单面焊双面成型等.显然,焊接问题的解决,对它的推广应用无疑具有非常重要的意义.因此,对此类复合钢管的焊接工艺进行研究,以便为其在工程上的应用打下基础,就成为当前生产中最迫切需要解决的问题,这也成为该课题的研究目的.该研究首先通过理论研究和反复的工艺试验确定了20/0Cr18Ni9复合钢管管接头焊接的焊接方法、焊接材料和焊接工艺参数.然后通过光学金相分析、SEM、EDS能谱及线扫描、XRD、显微硬度以及力学性能试验和电化学腐蚀试验等方法对TIG焊方法和手工电弧焊方法焊接接头的化学成分、金相组织、力学性能和抗腐蚀性能等进行了全面的分析、对比和研究.研究结果表明:(1)TIG焊方法和手工电弧焊方法过渡层焊缝的化学成分与0Cr18Ni9母材基本一致,过渡层焊缝组织均为γ+δ双相组织,凝固模式均为FA和AF混合凝固模式,以FA模式为主,抗裂和抗腐蚀性能比较理想;(2)盖面层焊缝的再热作用可以使过渡层δ铁素体细化,且数量略有减少.TIG焊所得过渡层焊缝最终δ铁素体的形状为细小的蠕虫状,手工电弧焊得到的为细小的粒状δ铁素体;(3)TIG焊和手工电弧焊焊接接头的抗拉强度和抗电化学腐蚀性能均可满足20/0Cr18Ni9复合管实际使用要求;(4)TIG焊方法和手工电弧焊方法,以及该研究提供的相应的焊接材料和焊接工艺参数是适合于薄壁内衬20/0Cr18Ni9复合管焊接的焊接工艺,具有很强的工程实用性.