薄膜型LNG船的液货舱由厚度仅为0.7 mm的Invar钢(殷瓦钢)焊接而成,舱内液化天然气的温度低于-163℃,其焊接工艺要求极高。实际生产中殷瓦钢的焊接常采用TIG焊的方法,但是焊接热裂纹的问题仍没有彻底解决。降低焊接热输入能够减小焊接变形提高精度,因此激光焊方法适于殷瓦钢薄板的焊接。为了研究焊缝微观组织并优化焊接工艺参数,完成了殷瓦钢激光焊和TIG焊实验,采用金相分析等方法观测了焊缝微观组织特征,并测量了焊缝的力学性能。分别对预热脉冲和后热脉冲激光焊鱼骨试件显微组织分析。热裂纹集中于焊缝的上表面,是由于上表面处最后结晶,此时液相填充金属不足。预热脉冲波影响了焊接温度梯度,使得晶体形核、长大更加均匀而降低热裂纹倾向,金相分析结果与预热脉冲激光焊接鱼骨试验结果一致。合理的后热脉冲可以降低熔池的冷却速率,晶体在各个方向长大,遇到固态晶粒后停止生长形成大量的等轴晶从而降低了热裂纹敏感性,金相分析结果与后热脉冲激光焊鱼骨试验结果一致。TIG焊优化的焊接参数为焊接电流40A、脉冲频率120Hz、焊接速度35cm/min,其拉伸强度最为446.9MPa,达到母材的强度的88.33%。微观组织分析发现,中心线区由于冷却速率较快,主要由细小的胞状树枝晶组成,过渡区域主要由粗大的树枝晶组成,熔合线区主要为粗大的柱状晶。殷瓦钢母材的微观组织为非常均匀细小的等轴晶,而热影响区晶体在焊接热循环的作用下体积增大,导致焊接热裂纹倾向增大。正确的调节焊接电流和焊接速度可以控制焊接热输入量和焊接电弧力,从而非常有效的降低焊接热裂纹倾向;在一定范围内提高脉冲频率能够起到细化晶粒的作用,有利于降低热裂敏感性。热裂纹周围S、P等元素含量相对母材区变高,S、P可能在晶界处与镍元素形成低熔共晶液相,增大焊接热裂敏感性倾向。殷瓦钢TIG焊焊缝的晶粒组织比脉冲激光焊的更为粗大,区域内晶体过渡也相对突兀,也导致其连接接头的强度稍低。