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由于焊接热循环,焊缝微观结构不同于母材,严重影响焊接接头氢脆敏感性。本文研究了氢对AISI304不锈钢焊缝和母材拉伸性能的影响,并分别研究了氢含量和预应变对接头氢脆失效模式和失效位置的影响,深入分析了接头氢脆失效过程和机理。焊缝和母材氢脆性能研究表明:氢使焊缝宏观塑性降低、流变应力升高,断口脆性区有准解理特征,氢诱发局部高密度位错并增强位错移动性,导致脆性失效;氢导致母材更严重塑性损失,并使流变应力和抗拉强度下降,脆性区深度增加且表现出解理断裂特征,这与母材发生应力诱发α′马氏体相变后相界处高密度位错和严重富集氢的相互作用有关。氢含量对接头氢脆失效机制影响研究表明:氢严重减小接头宏观塑性和抗拉强度,且减小程度与氢含量有关;充氢电流密度增加,试样中氢含量升高,氢脆敏感指数升高,拉伸流变应力升高;所有试样均失效于焊缝,充氢电流密度从10 mA/cm~2增加至100 mA/cm~2,断口边缘脆性区从准解理/解理失效转变为沿晶失效;低充氢电流密度下氢含量较低,氢原子均匀分布于焊缝奥氏体晶粒内部,高充氢电流密度下氢含量较高,多余的氢原子由于晶界捕获作用偏聚于晶界,诱发晶界处萌生α′马氏体,晶界经历严重局部变形最终沿晶失效。预应变致接头氢脆失效位置转变研究表明:随预应变增加,接头氢脆失效位置从焊缝转移至母材,这与氢和预应变诱发的微观组织,如位错、α′马氏体、形变孪晶的相互作用有关;预应变<15%,充氢接头失效于焊缝,裂纹沿焊缝奥氏体晶内位错塞积处产生,氢脆失效机制为氢局部富集塑性(Hydrogen-Enhanced Localized Plasticity,HELP);预应变>15%,充氢接头失效于母材,母材中诱发大量α′马氏体,裂纹沿α′马氏体和奥氏体相界或孪晶边界产生,氢脆失效机制为氢降低键合力(Hydrogen-Enhanced De-cohesion,HEDE);预应变<15%,应变硬化作用显著,充氢试样流变应力和抗拉强度高于未充氢试样,预应变>15%,HEDE作用占主导,充氢试样流变应力和抗拉强度低于未充氢试样。