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304/Q235不锈钢复合板不仅兼具304不锈钢与Q235碳钢两者各自优异性能,而且还能在保证不影响使用效果的前提下,最大程度节约资源、节省成本,在石油化工领域具有很大的应用前景。焊接是不锈钢复合板工程应用的重要连接手段,焊接质量对产品的使用性能与寿命起决定作用。但304/Q235不锈钢复合板焊接时会发生元素的扩散与对流,使得覆层焊缝耐腐蚀性能降低、界面生成马氏体组织导致脆化以及基层焊缝脱碳引起焊缝软化等问题。高熵合金具有高强高韧及优异的耐腐蚀性正是焊接接头所需要的。因此,本文以多主元材料作为焊缝填料,期望实现304/Q235不锈钢复合板焊接接头的高熵化连接,从而提高焊接接头的服役性能。首先,本文采用Fe Co Cr Ni Mn粉末与Cr Ni2Mn Ti0.5Al0.5多主元混合粉末及铁基焊料作为焊缝填充材料,探究多主元材料作为焊缝单一填料焊接304/Q235不锈钢复合板的可行性,并探索不同填料对焊接接头微观组织与性能的影响规律。研究发现,三种焊接接头在靠近母材/焊缝结合界面的焊缝区均为近似垂直熔合线生长的柱状晶,而在焊缝中心均为等轴晶组织。焊缝区物相结构各不相同,Cr Ni2Mn Ti0.5Al0.5试样为FCC+Ti-Al双相结构,Fe Co Cr Ni Mn试样为单一FCC相结构,铁基焊料试样为单一BCC相结构。导致Cr Ni2Mn Ti0.5Al0.5试样具有与母材近似的抗拉强度（～526 MPa）,Fe Co Cr Ni Mn试样具有最大的断裂延伸率（～79%）,而铁基试样断裂延伸率最低,仅为～50%,但拉伸试样均断裂在远离热影响区的母材区域,满足工程应用需求。此外,两种高熵化焊接接头耐腐蚀性能远高于覆层母材304不锈钢。对Cr Ni2Mn Ti0.5Al0.5试样与Fe Co Cr Ni Mn试样在800℃、保温4 h的条件下进行热处理,以探究焊后热处理对焊缝微观组织、物相结构及接头性能的影响。焊后热处理发现,由于Cr Ni2Mn Ti0.5Al0.5试样的Ti-Al相固溶于焊缝区产生晶格畸变,并且焊缝区出现新的BCC相,导致焊缝区显微硬度增长约82%,塑性下降约72%,焊接接头强度下降约146 MPa。此外,焊缝区Cr元素的减少,导致焊缝区腐蚀速率在热处理后增大约3倍。而Fe Co Cr Ni Mn试样焊缝区相结构未发生明显改变,但晶粒变粗,导致焊缝区硬度、屈服强度和耐腐蚀性能有轻微下降。控制高熵合金的组织和性能可以通过改变组元种类与含量实现。因此,本文又通过改变填充材料中Al丝数量探究元素含量对焊缝微观组织与接头性能的影响。研究发现,采用Cr-Ni-Cu-Al多主合金丝作为填充材料通过TIG焊送丝的方法可以实现304/Q235不锈钢复合板的高熵化焊接。焊丝中Al含量为10 at.%时,焊缝区为单一的FCC相结构,晶粒为柱状晶与等轴枝晶;随着Al含量增加至19 at.%,焊缝区相结构未发生明显的变化,但晶粒由柱状晶与等轴枝晶转变为胞晶;当Al含量达到26 at.%时,焊缝区呈FCC+BCC的双相结构,晶粒由胞晶转变为调幅分解组织,焊缝区显微硬度和抗拉强度也随着Al含量的增加而增加。但随着Al含量的增加,焊缝区耐腐蚀性能不断降低,腐蚀速率从0.08 mm/a增加到0.10 mm/a,最后至0.15 mm/a,但均低于304不锈钢的0.17mm/a。