TP321,又名S32168,中国牌号06Cr18Ni11Ti,是在304钢中添加Ti元素以增强其抗晶间腐蚀能力和耐高温性能,被广泛用于锅炉、发电、石油、化工、合成纤维、食品、造纸等工业,尤其是石化厂的加氢装置反应系统工艺管道。目前国内外对TP321等奥氏体不锈钢材料焊后是否必须进行稳定化热处理存在争议,很多文献对该类材料的焊后热处理进行了概述,但有些概述来源于推理,有些概述来源于科学实验,但实验项目也比较零碎,并不系统和深入。本文对奥氏体不锈钢材料的发展和研究进行了综述,概述了影响奥氏体不锈钢性能的因素。对TP321原材料做了一系列基本的性能检验,如:化学成分、机械性能、冲击实验,判定其合格之后对其进行氩弧焊打底+熔化极气体保护焊焊接,然后对原材料进行600℃/4h的消除应力热处理和900℃/4h的稳定化热处理。对焊态以及600℃/4h、和900℃/4h热处理试样的焊接接头做硬度测试、基本的机械性能试验、冲击试验等,分析了敏化析出与冲击值的关系。也做了很多微观实验:例如对原材料和焊缝金属做了晶间腐蚀试验、铁素体残余分析,对母材和热影响区做了晶粒度分析、对熔合区进行微观分析,了解了热影响区晶粒长大情况等等。本课题中经过一系列的实验研究发现:经过600℃/4h去应力处理和900℃/4h稳定化处理之后材料的强度等级等基本没有改善,没有大块的结晶物析出,也并没有发生σ相的转变,没有产生晶间腐蚀,晶粒度也没有变化,不同的是900℃/4h稳定化热处理之后材料的塑性和韧性得到了提高,虽然没有很明显,但是600℃/4h去应力处理之后材料的硬度变大了。整体比较来说900℃/4h稳定化处理之后比600℃/4h去应力处理效果好,但是对比效果并没有很明显。对于工程上来说,热处理的温度每上升一度,无论是从时间还是金钱上来说费用还是挺大的,从一些参考文献和其它案例的试验结果来看,而且还涉及到焊接应力在高温态不均衡的释放,以及焊缝微缺陷的影响,会存在焊接微缺陷扩展的隐患。所以总的来说,建议将稳定化热处理换成去应力处理。