与整体不锈钢板相比，不锈钢复合钢板节省不锈钢用量2/3以上，减少贵重稀有金属Cr、Ni的使用量，降低成本40％～60％，并以其良好的经济性和使用性能被应用于石油、化工、冶金、机械、核工业等行业。由不锈钢复合钢板卷制焊接而成的不锈钢复合钢管，其对接接头为异种钢焊接，目前多用手工焊焊接而成，焊接质量差、效率低。本项目将研究不锈钢复合钢管的自动焊接制造技术、焊接工艺和焊接接头性能，这有利于不锈钢复合钢板的推广应用，具有重要的经济价值和社会效益。　　 本文采用五种不同的焊接工艺(简称A、B、C、D、E方法，见正文2.3.4节描述)，选择对厚度为3mm+10mm的1Cr18Ni9Ti+Q235和3mm+10mm的316L+20R复合钢板进行全自动焊接，对焊接接头进行了化学成分分析、金相组织分析、拉伸试验、内外弯曲试验、冲击试验、电化学和晶间腐蚀试验，以此试验结果对焊接工艺进行了优化。　　 首先，对复层焊缝进行化学成分分析，分析表明，五种焊接工艺复层焊缝金属中C、Si、Mn、Cr、Ni、Mo六种元素含量合理。其中，A、B、C、D方法复层焊缝金属Cr元素含量略高，在 24.96％～25.12％之间，用舍夫勒图进行分析，它们的复层焊缝组织位于奥氏体加10％～20[％]铁素体区域；E方法复层焊缝组织位于奥氏体加0％～5[％]铁素体区域。　　 第二，在化学成分分析的基础上，进行了显微金相组织分析，五种焊接工艺复层焊缝及过渡层焊缝的金相组织全部为奥氏体加少量铁素体。由于A、B、E方法的基层焊接采用的是高铬镍的不锈钢填充材料，因此与基层碳钢为异种钢焊接，不可避免的要产生类马氏体(M-L)组织，但是恰当的工艺参数及操作方法可以减小类马氏体区域的宽度，其中E方法中的M-L组织宽度相对A、B方法就较窄，C方法焊接工艺条件下焊缝为板条状马氏体，板条状马氏体具有很高的强度和良好的韧性，D方法焊接工艺条件下基层焊缝为典型的方向性很明显的粗大柱状晶组织。　　 第三，在对焊缝显微金相组织分析的基础上，对焊缝综合力学性能做了测试。硬度测试分析表明，A、B、E方法热影响区显微硬度偏高，而D方法硬度则由于焊接工艺不良导致大大偏高，拉伸试验表明，各方法焊接接头抗拉强度均大于基层抗拉强度的下限值400MPa；弯曲试验表明，无论复层焊缝一侧还是基层焊缝一侧为受拉面时，A、B、C、E方法均无裂纹产生；而D方法无论基层还是复层为受拉面时，均产生裂纹，其塑性最差。冲击试验表明，A、B、C、E方法焊缝中心和热影响区冲击韧性均大于基层冲击韧性，D方法则小于基层冲击韧性。　　 第四，晶间腐蚀试验结果表明，A、B、C、E方法复层焊缝抗晶间腐蚀性能较好，而D方法则差，分析原因是SAW焊接线能量的过大，焊缝金属在敏化温度区间停留时间长，使得过渡层的碳化铬析出而形成贫铬层。　　 第五，电化学试验分析表明，不锈钢复层采用能量密度较高的TIG焊焊接，其复层焊缝表面抗电化学腐蚀性能均与母材的复层相近。　　 通过优化工艺得出，对于厚度为3mm+10mm的1Cr18Ni9Ti+Q235复合钢，得出最佳的焊接工艺是基层采用的是低成本ER50-6填充材料，复层和过渡层分别采用ER321和ER309填充材料，焊接方法均采用TIG焊。