本课题基于某石化设备公司的项目要求,采用自动埋弧焊接技术实现了不同规格S30408不锈钢储罐的焊接,并对接头进行室温应变强化处理,对强化后接头力学性能进行评定,并研究了焊接接头在应变强化过程中组织演变规律,分析了接头不同区域强化效应差异,以及应变强化对接头耐蚀性和残余应力的影响。对奥氏体不锈钢储罐的生产提供了理论和试验依据。对奥氏体不锈钢试板进行焊接,并对焊接接头进行9%预拉伸强化处理。结果表明,强化前后焊缝组织主要为奥氏体和δ-铁素体组织,铁素体形态为骨架状或板条状等。强化后在奥氏体晶界内产生呈平行或交叉平行排列的形变马氏体,并且马氏体相变是一种无扩散点阵畸变型的固态相变。形变马氏体出现的区域主要在热影响区和母材区,熔合线处有少量马氏体存在,而焊缝中并无马氏体产生。焊接接头电化学腐蚀试验研究表明,应变强化前后焊缝区点蚀现象不明显,焊缝区耐蚀性优于母材。而应变强化后,母材区由于组织转变生成腐蚀电位低的形变马氏体,发生明显的点蚀现象,耐蚀性能降低。通过力学性能分析试验,在该焊接工艺下获得的焊接接头力学性能均满足压力容器生产制造标准。强化后接头屈服强度和抗拉强度均有所提升,达到了应变强化的效果。拉伸和低温冲击断口形貌分析可知,强化前后拉伸断口均为准解理断口形貌,强化后焊缝低温冲击断口主要以韧性断裂为主,存在撕裂韧窝和第二相粒子,热影响区断口存在解理台阶、二次裂纹和河流花样的断口形貌,为典型的准解理断裂。通过形变率试验研究了应变强化过程中焊接接头各部分形变量分布规律,接头在应变强化过程中各区域的形变率呈非均匀变化,其中焊缝形变率最低,热影响区次之,母材区最高。显微硬度分析表明,强化后由于生成高硬度的形变马氏体,焊接接头硬度值显著提升,其中焊缝区主要发生位错强化,热影响区和母材区发生相变强化,显微硬度变化趋势与形变率趋势相对应。焊接过程中的有限元模拟结果表明,强化前焊接接头中存在较大的焊后残余应力,接头强化后应力得到释放,应力分布均匀,并稳定在低应力值水平。随着应变量的增加,接头中残余应力值基本无变化,而垂直于焊缝方向上的横向应力由于和拉伸加载方向相同有变大的趋势,但整体变化幅度较低。