随着铁路车辆用材料的发展,国内研究开发并采用了与国外3Cr12材料类似的TCS铁素体不锈钢。目前,国内开发的新型铁素体不锈钢货车已有万余辆在运行,取得良好效果。但在制造和运行中,也反映出一些问题,钢种、焊接工艺、车体设计等方面都在不断优化和完善过程中。本文采用光学金相试验、冲击性能试验、扫描电镜断口试验等分析方法,对国内外TCS类不锈钢焊接热影响区组织、性能变化规律进行了系统的研究,提出了控制焊接热影响区晶粒长大的工艺措施,分析探讨了抑制热影响区晶粒长大的冶金措施,为优化材料、确定合理的焊接工艺提供理论依据。研究结果表明:随焊接热输入增加,3种母材焊接热影响区粗晶区均呈现晶粒度降低、粗晶区宽度增加韵趋势,并且冲击韧性降低;相同焊接热输入条件下,N4003不锈钢热影响区的组织及冲击韧性优于国产TCS类不锈钢,其中粗晶区宽度对冲击韧性的影响较大;降低焊接热输入是控制TCS类不锈钢热影响区铁素体晶粒长大的根本工艺措施,在小热输入条件下增加焊接道次、采用脉冲MAG焊接工艺方法、适当增大坡口角度等工艺措施可有效的降低热影响区脆化倾向;较低铁素体形成元素含量,较高奥氏体形成元素含量,有利于增加TCS类不锈钢高温下即焊接热影响区的奥氏体含量,可有效抑制铁素体晶粒长大,改善室温下热影响区组织,提高焊接热影响区冲击韧性。