船用通舱管结构采用TP2衬套、20Cr本体法兰和拧入法兰20#钢异种材料连接而成,属于钢与铜异种材料的焊接。传统的焊接工艺采用了火焰钎焊连接TP2衬套和拧入法兰20#钢,由于火焰钎焊的热输入量很大,导致了已成型的本体法兰和TP2衬套之间的焊缝的重熔,本体法兰焊缝开裂的倾向,焊后结构往往难以通过水压试验,结构的密封性达不到设计要求。为解决上述问题,本文提出了优化方案,即用QAl9-2铝青铜密封圈并采用焊丝MONEL67的TIG焊接取代原有的火焰钎焊方案。优化方案中焊缝尺寸大大减小,节约了生产成本并缩减了操作时间,提高了生产效率。为检验此优化方案的焊接接头质量,本文进行了有限元分析计算和相关的接头力学性能和组织分析试验。结果表明:数值模拟的计算结果表明,改进后的结构上后一道焊缝的温度场不会引起前一道焊缝的重熔;优化技术提高了焊缝质量,焊缝表面成形良好,表面经过渗透检验没有发现任何裂纹;剪切试验中20#钢+QAl9-2试件和TP2+QAl9-2试件的剪切强度均超过220MPa,满足设计要求;焊缝组织分析表明接头不存在夹杂、未熔合及裂纹等焊接缺陷;对4组通舱件进行80Kg/cm2的水压试验全部通过。试验结果表明,采用TIG焊接的优化方案不仅可行,而且焊接工艺适应性很好。