在實際工業(yè)焊接中，選用的鉻鎳奧氏體不銹鋼管狀態(tài)為固溶態(tài)，主要目的是為了降低晶界畸變能，減緩焊接熱影響區(qū)晶粒的長大速度，但奧氏體不銹鋼管在經(jīng)歷過一次焊接熱循環(huán)后，焊接接頭的焊接熱影響區(qū)的晶粒依然粗化嚴重，尤其是焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)的晶粒。這就會造成焊接接頭的力學性能的降低，嚴重的限制了奧氏體不銹鋼管的使用范圍。為此，國內(nèi)外的專家對如何細化奧氏體母材和焊接熱影響區(qū)晶粒，抑制奧氏體晶粒的長大以及提高奧氏體不銹鋼管焊接熱影響區(qū)的力學性能方面進行了大量的研究，同時也取得了巨大的成果。
清華大學的杜敬磊等人研究了焊接過程中電弧超聲對細化晶粒的影響，加入超聲后，粗晶區(qū)的晶粒由沒有加超聲時的100μm下降到了只有約等于50μm。試驗表明，電弧超聲的能量可以有效的抑制焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)奧氏體晶粒的長大。
華東冶金學院的尹桂全等人設計了四種含有不同鈦氮比的低碳鋼。研究了第二相粒子（TiN）對焊接熱影響區(qū)性能的影響，試驗表明，鈦氮比在1.6～3.0的低碳鋼的沖擊韌性明顯提升，主要是因為鋼中生成了及其細小、彌散的TiN質(zhì)點，在高溫下極難溶解。焊接過程中，TiN質(zhì)點可以釘扎奧氏體晶界并且可以拖拽奧氏體晶界的遷移。從而抑制了焊接熱影響區(qū)奧氏體晶粒的長大。
寶鋼股份公司的史弼等人研究了不同氮含量的Nb-Ti為合金鋼對焊接熱影響區(qū)粗景區(qū)韌性的影響，試驗表明，Nb-Ti鋼中加入氮元素后，由于鋼中含有強氮化物形成元素，使得含氮量對于鈦和鈮的析出和固溶產(chǎn)生了影響。當?shù)康妮^低時，鋼中奧氏體晶粒的粗化現(xiàn)象比較明顯。當?shù)窟^高時，雖然抑制焊接熱影響區(qū)晶粒長大的傾向大，但韌性并不高。因為鈮和鈦的含量是固定的，當鈮和鈦以碳氮化物的形式完全析出后，促使過量的氮以游離氮的形式出現(xiàn)，游離氮的對鋼是有害的。因此只有適當?shù)牡坎拍芗仁沟靡种凭ЯｉL大的傾向小，又會使得焊接熱影響區(qū)的沖擊韌性提高。
山東大學的亓效剛等人研究了不同焊接峰值溫度下，Ti-V-Nb微合金鋼中第二相粒子對焊接熱影響區(qū)奧氏體晶粒的影響。試驗結果表明，當鋼中加入Ti、V、Nb后，合金鋼中會析出大量相對比較彌散、細小的，并且具有高穩(wěn)定性的Ti、V、Nb的強烈的碳氮化物。經(jīng)過焊接熱循環(huán)后，可以明顯地阻礙焊接熱影響區(qū)奧氏體晶粒的長大。焊接熱循環(huán)峰值溫度在1200℃以下時，HAZ區(qū)的僅有部分的細小的第二相粒子發(fā)生了溶解、長大的現(xiàn)象，且奧氏體晶粒長大的趨勢比較小。當焊接熱循環(huán)峰值溫度在1200℃～1250℃之間時，碳氮化物發(fā)生大量溶解，焊接熱影響區(qū)的第二相粒子顯著減少并且尺寸增大，奧氏體晶粒的尺寸伴隨著冷卻速度和峰值溫度增大而增大。
武漢科技大學的萬響亮等人通過高溫激光共聚焦原位觀察的方法分析了TiN第二相粒子對高強鋼焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)晶粒細化的作用。研究發(fā)現(xiàn)合理的Ti和N含量能夠形成尺寸在納米級別的TiN粒子。焊接熱循環(huán)過程，TiN粒子能夠有效地釘扎熱影響區(qū)奧氏體晶界，抑制晶粒粗化。同時，在冷卻過程中，TiN粒子附著在三氧化二鋁表面，能夠有效促進針狀鐵素體形核，獲得晶粒尺寸比較大的針狀鐵素體。
中北大學的裴海祥對比研究了不同焊接方法、不同國家生產(chǎn)的改進前后的SUPER304H不銹鋼管焊接接頭組織、析出相的區(qū)別，分析指出微小的碳氮化物是影響焊接熱影響區(qū)晶粒長大的關鍵因素。并且尋找到了對抑制焊接熱影響區(qū)晶粒的有利和有害析出相。并要求在焊接過程中要快速通過某些不利析出相的形成溫度，選擇較為合適的焊接材料和工藝，盡可能地減小焊接熱輸入的能量。
機械科學研究院哈爾濱焊接研究所的陳俊強等人通過降低焊接熱輸入、增加焊接道次、采用脈沖MAG焊接工藝、增加坡口角度等工藝措施有效地控制了TCS不銹鋼管焊及熱影響區(qū)鐵素體晶粒長大。試驗結果表明，較低的焊接熱輸入可以有效地抑制粗晶區(qū)晶粒長大，減緩粗晶區(qū)寬度增加的趨勢，從而提高了沖擊韌性。
美國橡樹嶺實驗室，通過在奧氏體不銹鋼管中添加鋁元素，來改善奧氏體310S不銹鋼管的蠕變性能。當奧氏體不銹鋼中含有5%的鋁含量時，合金具有良好的蠕變性能。他們還試驗了AFA合金中用錳代替鎳的研究，取得了突破性的進展。
美國學者Zaizen等研究了高鋁17Cr-24Ni-5Al-Ti-Ce合金，通過調(diào)整鎳含量，添加少量的鈦以及稀土元素，這種鋼的性能，如可制造性，加工型和焊接性能，得到提高。
總之，國內(nèi)外對加鋁不銹鋼管的研究報道較多。主要集中在納米級沉淀析出相、金屬間化合物的分布及含量對高溫蠕變性能的影響。熱處理對性能的影響。但是這些研究都是在實驗室條件下進行少量的制備研究。國內(nèi)外關于這方面的研究還很欠缺。
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