近日，材料科学与工程学院现代材料与先进制造技术创新团队赵健副教授所撰写的“Comparative study on microstructure and properties of HR-2 anti-hydrogen steel weld joints with different section shapes by vacuum electron beam welding”文章发表在TOP期刊《Journal of Materials Research and Technology》（影响因子6.187）。相关研究得到上海市III类高峰学科—材料科学与工程（高能束智能加工与绿色制造）和中国工程物理研究院机械制造工艺研究所项目资助。
真空电子束焊接具有焊缝深宽比大、热影响区小、焊缝洁净度高精和易于实现自动化等优势，被广泛应用于核能核电和航空航天等领域。然而，由于不同的焊接工艺会造成焊缝截面呈现出不同的形貌，而形貌不同会导致接头性能的不均匀，进而影响结构的使用寿命。该研究所用材料为核电领域的重要材料HR-2抗氢钢，通过调整束流、焊接速度、聚焦电流和摆动幅度4个工艺参数，获得了最佳的真空电子束焊接头形貌。研究表明，钟罩形焊缝接头的显微硬度、抗拉强度、伸长率、冲击吸收功和弯曲载荷的性能最好。Tafel和EIS试验结果表明，钟形焊缝截面具有最佳的耐蚀性。该研究成果为核电行业材料绿色焊接提供了工艺输出与技术支持，对促进核电行业发展具有重要的现实及理论意义。
图1 (a-c)低角度晶界(0-4°)KAM图、(d-f) GOS图、(g-i) KAM分布图
分别对应三种接头形貌（漏斗形、钉形和钟罩形）
图2 (a)应力-应变曲线。(b)焊接试样的屈服强度、极限强度和伸长率平均值。(c)拉伸试样断裂位置及断口扫描电镜图
图3 3.5% NaCl溶液中三种形貌焊接接头焊缝区阻抗谱
(a) Nyquist图(b) Bode图