引言：现如今工业发达的国家钢铁行业发展，焊接结构的占比量逐步提升，钢铁材料的创新研究及生产，需要重视钢铁材料的焊接性，并就焊接工艺的提高进行细致的探究，才能改善钢铁材料的焊接性，控制碳当量的数值范围，避免产生裂纹等工艺措施的提升，都是研究的主要方向。其中，新型钢铁材料依靠纯净化、超细化等焊接手段，使钢铁材料的强度得到进一步提升，使用寿命得到翻倍的提高，给焊接行业的发展带来了严峻的挑战，同时也带来了更对的研究方向，促使焊接热影响区晶粒的细化、局部脆化与软化、焊接金属的纯化得到焊接工艺的改进与完善。
一、钢铁工业发展和焊接技术的关系
在我国钢铁工业发展中，新型钢铁材料的出现，是时代发展的刚需，为了能够就更好地取得新型钢铁材料的使用效果，焊接技术不断更新换代，保证焊接技术的持续性创新改革，成为了钢铁工业发展的基础，以此体现出新型钢铁材料的使用效率。就目前钢产量的不断提升，钢材消耗的大幅度关系到焊接行业的发展，为焊接行业中焊接技术、焊接队伍建设、焊接研究发展铺垫了道路，落实焊接技术转向高品质、高效率、自动化发展方向，使得整个钢材品质得到有效提高。对于整个焊接技术不断发展的过程中，依据出现了一些了新的焊接问题，如何有效解决问题，成为了焊接工作人员技术突破工作的重点，也在不断推动着焊接技术、工艺、材料等新技术的发展，通过有效解决焊接技术创新发展的问题，有利于新型钢铁材料焊接研究进展的提升[1]。
二、焊接热影响区晶粒粗化问题的分析
在焊接热影响区晶粒粗化现象是不可能避免的，如何避免新型钢铁材料焊接的主要问题，实现细化方法的创新的使用，成为了需要突破的主要研究方向，其晶粒长大势必会影响焊接接头的性能使用，为了能够有效解决焊接热影响区晶粒粗化问题，焊接工作人员会采用比较小的焊接线能量进行问题解决，还有的焊接工作人员会采用高能束焊接将晶粒区域变窄，以此延长焊接接头使用寿命，提高焊接接头的服役能力。通过以上的改正方法有效解决焊接热影响区晶粒粗化问题，是焊接技术不断发展的基础，也是在不断探究创新的焊接工艺。与此同时，利用第二相质点限制晶粒长大的研究，体现出钢中含有微量元素Ti形成的TiN质点时，晶粒明显出现了细化，主要研究表明TiN质点在加热时，严重阻碍着晶粒长大，并在冷却的阶段中改变了钢材焊接的韧性。通过模拟焊接所研究的实验结果分析，晶粒尺寸与钢的洁净度无关，起到影响作用是Ti含量，晶粒尺寸与粗晶热影响区韧性无关，而与含C量有关。在整个实验升温的过程，第二相质点融入到钢中，由于TiO质点固溶温度超过了钢的熔点，以此能够在钢融化后才进一步融入，能够有效阻止粗晶热影响区中晶粒的长大，含有TiO的钢材在焊接时能够细化组织，体现出了连续重整的研究作用。由于晶粒越细越易拉长的特点，可以采用外场处理细化晶粒的方法。
三、热影响区软化是焊接接头避免不了的现象
在所有新型钢材的焊接过程中，都是利用变形使晶粒细化。并在焊接加热的过程中，会导致晶粒粗化及热影响区其他部位发生相变、再结晶、晶粒回复、质点粗化等现象，最终发生了热影响区软化。
例如，用高线能量焊接TMCP钢时，焊接接头的硬度呈现不同的变化。当焊接线能量为13.9KJ/mm时，软化区的宽度为10到15mm，会影响到焊接结构件的使用寿命。对于超细晶粒钢的焊接研究表明，为了能够更加有效地控制软化区宽度，开发出超窄间隙气体保护焊的日本焊接技术，成为了比较有效的焊接技术，如果钢中含有微合金元素Tishi，会使得软化区的宽度更小，软化区的最低硬度更高。
四、热影响区局部脆化不影响焊接接头的服役性能
热影响区的脆化是比较常见的现象，也是在进行细晶钢焊接工作时常常会出现的问题，由于焊接工艺中导致的线能量利用率高，其脆化趋势就越严重。其中主要问题分别表现为粗晶区脆化和临界热影响区脆化，为了能够有效防止影响区局部脆化，首先，可以降低焊接钢材的碳含量、控制杂质的含量、加入适量的Ni形成韧化基体。其次，可以通过细化晶粒元素的加入，形成氮氧化物控制热影响区晶粒的长大，比如一些Ti、Nb形成TiO、NBN的氮氧化物。接着，可以改善热影响区的组织结构，加入变质剂的方法，提升相变型的概率，进一步细化钢材组织，具体到提高韧性的TiO微粒，避免晶界铁素体的形成造成韧性低的组织，从而适应不同线能量焊接工艺，杜绝脆化的大面积出现。最后，焊接工艺参数的适当调整，对于过热敏感不同的钢材，需要依据钢材焊接的不同效果，改变相应的焊接工艺，以此减少高温停留的时间，使热影响区获得韧性组织[2]。
五、新型钢材的焊接性
在新型钢材焊接加工过程中，需要特别侧重钢材晶粒的细化、焊缝中的强韧度、热影响地区晶粒的长大。比如焊接钢材的强韧性就是通过合金化来控制焊缝的组织。像400MPa级细晶钢调整焊缝组织，获得相对应的针状铁素体，就能实现理想的强韧性。像800MPa级以上的超细晶钢，需要相匹配的焊接材料才能实现强韧性，如：无预热超低碳贝氏体焊接材料。与此同时，还应当重视热影响区的晶粒长大倾向，避免热影响区的脆化、软化等问题，应当采用激光焊、脉冲MAG焊等低热焊接方法。
六、焊接金属的纯化与细化
对于一般熔化焊满足不了超纯的焊接要求，从力学性能的观点上看，没有必要实现固定的超纯焊接工艺目标，由于焊缝中S、P等杂志元素影焊接材料的作用效果，在最佳的焊接条件下控制S、P杂志含量的研究，对于焊缝金属的细化有一定的促进作用。比如，联生生长的柱状晶的细化，对于一般电弧焊用变质剂、超声波振荡等效果不明显，经由大量的实验验证，焊缝中高氧含量形成了大量的杂质，阻止了柱状晶的生长，造成了韧性的下降。如果采用电磁搅拌促进焊缝中杂质的合并，使杂质数量减少的效果更加理想，以此进一步促进焊接金属的纯化与细化研究发展。
七、焊材品质的提高
对我国的钢材产量和钢材消费而言，焊材品质的提高是发展的必然，也是我国钢材产业持续发展的保障，为了能够更加符合我国钢工业的发展方向，应当对产品结构进行相应的调整，不断提升焊材高品质的发展要求，才能顺应钢材市场的快速发展，提升在国际市场上的竞争能力。比如：高性能、多品种、低飞溅的气保护实芯焊丝的发展，宽电流、低尘的药芯焊丝发展等，通过提升自身的焊材品质，才能配套整个焊接工艺的提升，以此全面发展我国新型钢铁材料焊接技术。
结束语：
总之，新型钢铁材料在不断地开发与利用，焊接工艺的探究发展需要克服困难，为新型钢铁材料的焊接工艺发展奠定基础，才能达到焊接性能高效的应用，促进钢铁工业的全面发展。
参考文献：
[1]彭云， 宋亮， 赵琳，等. 先进钢铁材料焊接性研究进展[J]. 金属学报， 2020, 56(4).
[2]王海龙，张丽艳. 浅论新一代钢铁材料及其焊接性的发展[J]. 冶金管理， 2020(23):2.
