水下焊接需求量大,在船舶、海洋平台等的维修、海底管道、核电站管路等的修复都有着广阔的应用前景。镍基合金性能优良,卓越的耐蚀性更是让它广泛应用在海洋结构、化工设备、石油管道等领域。然而镍基合金的局部干法水下焊接少有人研究,结合水下焊接的需求与镍基合金优越的性能,本文分别以Q235作为基底,镍基合金作为焊丝进行水下局部干法堆焊试验,以镀锌钢为基底,镍基合金为焊丝进行水下局部干法对接焊试验,探究其工艺,测试其性能,以实现工程应用。首先,通过局部干法水下镍基合金堆焊试验选定了最佳工艺参数,实现了 5mm厚的Q235钢板的堆焊,焊缝表面光滑、宽窄均匀、成型良好;通过对比试验探究了焊接电流、焊接速度、电弧电压、气体流量等因素对焊缝成型的影响,结果发现在一定的参数范围内变化,焊接电流、气体流量增大会改善焊缝成型,而焊接速度增大会使焊缝成型变差其次,利用金相显微镜对局部干法焊接的镍基合金接头进行了金相分析。结果发现,局部干法水下镍基合金堆焊及对接焊各区域组织相似,焊缝上部为均匀的等轴晶、中部为整体有序局部紊乱的胞状树枝晶、底部为胞状晶和平面晶;元素分析显示Fe元素是焊缝中分布最为广泛的元素,在焊缝中越远离熔合线含量越小,跨过熔合线之后含量剧增,成为主体元素,Ni元素只分布在焊缝中,从焊缝到熔合线整体呈微弱下降的趋势,在熔合线处急剧下降至消失。最后,利用显微硬仪、万能拉伸试验机和电化学分析仪对接头的力学性能和耐腐蚀性能进行了分析。硬度测试显示,局部干法水下镍基合金堆焊与对接焊缝硬度分布一致,最大值均出现在熔合线附近,此处为魏氏体组织,此外焊缝表面硬度也较大,其他区域的硬度则大致相同。拉伸试验表明对接焊缝的强度优良,拉伸断裂在母材处,断口为较深的韧窝,显示出较好的韧性。电化学试验显现出镍基合金焊缝具有更高的自腐蚀电位、更小的自腐蚀电流、更大的电荷转移电阻,呈现出良好的耐腐蚀性能。