随着新材料、新方法、新工艺的应用愈发广泛,且工业构件的服役条件日益严峻,单一金属材料已不能完全满足实际的工况需要。作为使用最为广泛的双金属材料之一,20钢/316L不锈钢异种金属存在很大的焊接难题,因此课题采用TLP焊接技术,利用非晶态Ni箔、Sn/Cu/Sn为中间层材料,并设置焊接温度、保温时间为变量,通过研究显微组织、物相生成与元素迁移、抗剪切强度与显微硬度,旨在得到不同焊接参数下接头的变化规律,得到的结论如下:(1)以非晶态Ni箔、Sn/Cu/Sn为TLP焊中间层材料,均实现了良好的冶金结合,且当中间层材料为Sn/Cu/Sn时,相较于单层Cu箔,连接界面的成形情况得到了明显的改善。(2)当中间层为非晶态Ni箔,且焊接温度为变量时,发现在焊接温度为1140℃的接头316L侧的扩散溶解层有两层,扩散溶解层Ⅰ中可能物相为Fe0.64Ni0.36固溶体,扩散溶解层Ⅱ中可能物相为Cr0.19Fe0.7Ni0.11固溶体,力学性能试验表明,随焊接温度的升高,抗剪切强度随之增大,在1140℃时最大(342 MPa),但随焊接温度的升高,中心处的显微硬度呈下降趋势;当保温时间为变量时,随着保温时间的延长,扩散溶解层逐渐被打开并持续增厚,316L侧的组织产生碳化物、奥氏体、类固溶体奥氏体组成的多元组合,主要物相为[Fe,Ni]、Ni2Si、Cr0.19Fe0.7Ni0.11固溶体组织,且在保温时间为60 min时,出现了 4#试样(1140℃、40min)类似的两层扩散溶解层,力学性能表明抗剪切强度有先上升后下降的趋势,峰值为352.2 MPa(50min),显微硬度呈现为先下降后上升的趋势,峰值为172.5 HV(30 min)。(3)当中间层为Sn/Cu/Sn时,且焊接温度为变量时,发现在1100℃时,出现了明显的柯肯达尔孔洞,随着温度的上升,柯肯达尔孔洞逐渐消失,但出现了固-液收缩裂纹,进一步提高温度,裂纹消失,接头处的主要物相为Fe4Cu3、Cu-Sn化合物及固溶体,力学性能表明抗剪切强度持续上升并达到74 MPa,显微硬度先上升值峰值(280.1 HV),随后下降;当保温时间为变量时,柯肯达尔孔洞有出现、增多、消失的过程,物相及元素迁移与不同焊接温度下的试样一致,力学性能表明抗剪切强度持续增加至66 MPa,显微硬度先上升至峰值(270.0 HV),随后下降。