本文采用307Mo和高氮奥氏体不锈钢焊丝作为焊接填充材料,对6mm厚超高强钢进行机器人自动化PMIG焊接技术的研究,探究了焊接接头固溶氮含量的影响因素,同时对焊接接头进行了力学性能分析与研究。通过调节焊接电流、电压等参数研究了焊接热输入对焊缝成型以焊接质量的影响,结果表明,在恰当的焊接参数范围内,小的焊接参数焊缝成型更为良好,焊接缺陷少,焊缝成型美观,焊缝组织均匀。研究了活性O元素对焊接接头的影响。在Ar气中加入2.5%的02后,焊缝成型美观,并且焊缝固溶氮含量增加,随着焊接过程中N2比例的增加,焊缝固溶氮含量先增后减,当氮气保护比例为20%-40%时,采用307Mo和高氮焊丝作为填充材料的焊接接头固溶氮含量都达到最大值,分别为0.35%和0.87%。基本实现了焊接接头的高氮化。在相同焊接热输入条件下,焊缝金属的凝固模式以及组织状态受到焊缝氮含量的影响。金相组织显示焊缝为奥氏体基体加铁素体组织,这与理论计算值出现了一定的偏差,并且随着氮气比例的增加,奥氏体枝晶变粗,铁素体数量减少。说明焊缝组织是一个不平衡的组织,凝固速度过快导致了铁素体的残留。XRD衍射结果显示,两种焊接填充金属所形成的焊缝组织均为奥氏体组织加氮化物组成,氧元素的加入使得衍射峰出现一定角度的偏差,主要是固溶氮含量增多,氮元素占据了面心立方的晶格间隙造成一定的晶格畸变的原因。扫描电镜结果显示焊缝区组织基本实现了均匀化,焊缝和母材连接处也实现了很好的元素过渡。焊缝力学性能结果显示焊缝强度和氮含量成正比,并且氧气的加入使得焊缝力学性能均匀化,但是如何避免焊接过程中气孔的产生将是下一步重点研究的方向。