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443铁素体不锈钢是一种超纯高铬铁素体不锈钢,由于其经济的价格和良好的性能,成为304奥氏体不锈钢的潜在替代材料。但是,443铁素体不锈钢在焊接过程中热影响区晶粒显著长大,导致443铁素体不锈钢的焊接接头严重脆化,从而限制了443铁素体不锈钢的推广使用。因此提高443铁素体不锈钢焊接接头的性能变得尤为重要。鉴于镍元素可改善材料的强度和韧性,本课题对4mm厚的镍含量分别为0.28%、0.55%、0.86%和0.96%的443铁素体不锈钢板材进行焊接,分析了四组母材和焊接接头的显微组织,测试了四组焊接接头的常规力学性能及耐腐蚀性能,深入探究了镍对443铁素体不锈钢焊接接头组织和性能的影响。显微组织表明0.96%Ni、0.86%Ni、0.55%Ni和0.28%Ni四组焊接接头热影响区晶粒尺寸分别为72.52μm、77.83μm、88.49μm和101.33μm,0.96%Ni焊接接头热影响区晶粒尺寸比0.28%降低了28.43%。四组焊接接头焊缝均由针状铁素体和奥氏体组成。拉伸试验结果表明四组焊接接头均在母材处呈45°剪切断裂。0.96%Ni、0.86%Ni、0.55%Ni和0.28%Ni焊接接头的抗拉强度分别为487.85MPa、452.50MPa、416.64MPa和378.78MPa,0.96%Ni焊接接头抗拉强度比0.28%Ni提高了28.80%。0.96%Ni.0.86%Ni、0.55%Ni和0.28%Ni焊接接头的伸长率为32.29%、29.20%、27.75%和25.56%。0.96%Ni焊接接头的伸长率比0.28%Ni提高了26.33%。冲击试验结果表明在室温下0.96%Ni、0.86%Ni、0.55%Ni和0.28%Ni焊接接头热影响区冲击功分别为9.4J、7.8J、6.8J和5.3J。0.96%Ni焊接接头冲击功比0.28%Ni提高了77.36%。在-20℃下0.96%Ni、0.86%Ni、0.55%Ni和0.28%Ni焊接接头热影响区冲击功分别为6.2J、4.7J、4.2J和2.7J,0.96%Ni焊接接头冲击功比0.28%Ni提高了129.63%。冲击断口SEM显示四组焊接接头热影响区在室温和-20℃时均为脆性断裂。疲劳试验结果表明四组焊接接头的疲劳断裂部位均位于焊趾处,疲劳裂纹沿热影响区扩展。0.96%Ni、0.86%Ni、0.55%Ni和0.28%Ni焊接接头在5×106循环次数下的疲劳强度分别为243.78MPa、230.14MPa、196.79MPa和138.68MPa,0.96%Ni焊接接头在5×106循环次数下的疲劳强度比0.28%Ni提高了75.79%。晶间腐蚀试验结果表明四组焊接接头晶间腐蚀试验后表观无变化,垂直焊缝弯曲1800,在放大镜下观察均无裂纹产生。盐雾腐蚀试验结果表明由评级法可知0.28%Ni、0.55%Ni、0.86%Ni和0.96%Ni四组焊接接头分别为D级、D级、E级和F级。由称重法可知0.28%Ni、0.55%Ni、0.86%Ni和0.96%Ni四组焊接接头经过672小时后的腐蚀速率分别是0.63×10-8g·mm-2·h-1、0.53×10-8g·mm-2·h-10.38×10-8g·mm-2·h-1和0.23×10-8g·mm-2·h-1。通过对比分析0.28%Ni、0.55%Ni、0.86%Ni和0.96%Ni四组443铁素体不锈钢焊接接头微观组织、力学性能和耐腐蚀性能可知,镍可改善443铁素体不锈钢的组织和性能,这是由于443铁素体不锈钢中的Ni与Ti和Nb形成金属间化合物颗粒,并以第二相的形式弥散分布于基体中,细化了母材和热影响区的晶粒,从而改善了其焊接接头的组织和性能。