研究0 mT和18 mT纵向磁场作用下316L奥氏体不锈钢接头的微观组织, 主要分析了熔合线、柱状区和中心区奥氏体相和铁素体相的形态和织构变化。当磁场强度由0 mT变为18 mT时, 上部复合焊接层由“T字形”变为“三角形”, 这种变化使热量传递方向不易在热影响区汇聚, 提升了固液前沿的温度梯度; 在熔合线处, 磁场的加入使δ相的生长方向由［1 0 0］转变为［2 0 3］, 偏离熔合线的法向(［1 0 0］), 晶体织构由(0 1 6)［21 0］转变为(2 3 3)［32 0］, 但温度梯度的上升使［1 0 0］晶体方向分布的集中程度上升; 在焊缝的柱状区位置, 磁场的加入使δ相的生长方向由［1 0 0］转变为［2 1 2］, 偏离理论温度梯度方向(［1 0 0］), 晶体织构由(0 3 1)［91 3］转变为(3 10 2)［21 2］, 同时δ相与γ相之间的特殊取向关系增多。在焊缝的中心区位置, 磁场的加入使δ相的生长方向由［1 0 5］转变为［1 0 3］, 逐渐偏离理论温度梯度方向(［0 0 1］), 晶体织构由(1 0 0)［01 5］转变为(1 0 0)［0 3 1］, 同时δ相与γ相之间的特殊取向关系减小。

研究外加交变电磁场对SUS316L奥氏体不锈钢激光填丝窄间隙焊接接头宏观成形、铁素体-奥氏体微观组织、接头力学行为及耐蚀性的影响,结果表明:交变电磁场能够实现焊丝在焊缝横向位置的可控熔化行为,使窄间隙焊接接头的熔宽增加,熔深减小,焊缝对称性提高,而且接头中的未熔合及气孔缺陷也得到了抑制。外加交变电磁场将振动能量直接引入到焊接熔池中,改变了熔池原有的自然对流模式,促使熔池中心的高温液态金属向坡口侧壁润湿铺展,改善焊缝成形;同时,熔池的搅拌作用使焊缝温度均匀,降低了熔池的温度梯度,抑制了粗大奥氏体柱状晶的生长,增加了晶粒取向的多样性。电磁场辅助焊接接头焊缝晶粒尺寸细小,枝晶间距较小,枝晶形态交错复杂。接头拉伸试验和电化学腐蚀试验表明,电-磁场辅助SUS316L不锈钢窄间隙焊接接头具有良好的的力学性能和和耐蚀性。

采用YLS-10000光纤激光器和ERNiMo-8焊丝，对液化天然气船液罐用9Ni钢进行了超窄间隙激光焊接，研究了接头组织和性能。结果表明，优化焊接参数可以得到侧壁熔合良好的超窄间隙接头。焊缝组织主要为奥氏体，两侧结晶形态为柱状晶，中心为等轴晶。热影响区分为明显的粗晶区和细晶区，组织均为马氏体和少量残余奥氏体，硬度均值约为340 HV，远高于母材均值(230 HV)和焊缝均值(200 HV)。拉伸试样均断于焊缝，接头抗拉强度略低于母材的。随着与焊缝中心距离的增大，接头的低温冲击功增大，且均值都在70 J以上。断口形貌均为细小的韧窝，接头为韧性断裂。

将填充热丝应用到高光束质量、长焦距的光纤激光窄间隙焊接中，不锈钢母材通过激光加热，镍基焊丝通过电流加热，有效利用复合热源的优势，提高了焊丝过渡稳定性和熔覆效率。通过高速摄像机对送丝过程进行在线观察，分析工艺参数对焊丝过渡的影响。研究不锈钢和镍基合金异种金属窄间隙焊接接头的凝固组织，并对焊缝金属进行元素分布扫描。研究发现，由焊丝电流和送丝速度等工艺参数决定的送丝稳定性是影响填充热丝激光焊接质量的最主要因素。对于窄间隙焊接，采用与间隙宽度相当的离焦光斑激光热导焊，可形成较好的侧壁熔合，由熔融金属曲面和侧壁构成的激光反射是侧壁熔合的主要原因。焊缝冷却速度较快，焊缝金属的凝固组织呈明显的对生生长，在坡口侧壁附近其生长方向与侧壁近似垂直，焊缝不存在宏观偏析。在间隙底部直角处容易出现未熔合现象，采用底部圆弧过渡的U型坡口后，可较好地解决底部未熔合问题，获得了无宏观缺陷的焊接接头。