异种金属焊接在工业生产中的作用越来越重要,其可以充分利用两种材料的优点,避免其缺点,并且降低生产成本。但是异种金属焊接受到两种材料的化学成分和物理性质等方面的影响,其中材料的电磁性是一种重要的影响因素。焊接过程中电弧会向有磁性的母材一侧偏转,对接头的结合性能和使用性能产生影响。针对磁性-无磁性异种金属之间焊接的困难,本文选择304奥氏体不锈钢(无磁性)和430铁素体不锈钢(有磁性)进行TIG焊工艺研究,对不同熔合比的异种接头的微观组织和凝固模式进行了分析。利用数字图像相关法对不同接头拉伸过程中的应变场分布进行了计算,并计算了局部力学行为以分析接头的断裂行为。研究结果表明,不同偏移量下的异种接头的成型均良好,但不同的偏移量会对焊缝宽度与两侧母材的熔化宽度产生影响。在钨极不偏移的情况下,焊缝明显向430侧偏移。当钨极向304侧偏移0.5 mm时,两种母材熔化的宽度大致相同。异种304/430接头分为焊缝区域、304侧热影响区、430侧高温热影响区、430侧低温热影响区四个部分。其中焊缝区域的组织为铁素体与奥氏体的双相混合组织,并且随着偏移量的变化,焊缝区域的铁素体含量和两相的形态均有所变化。偏移量较小时,两相形态为铁素体基体上分布着网状奥氏体组织。偏移量较大时,焊缝区域几乎全为奥氏体。偏移量的不同也会影响304/430异种接头的凝固模式。偏移量较小时,凝固模式为F模式;偏移量较大时,凝固模式为FA模式。凝固模式的差异也导致430侧熔合线附近微观结构存在差异。F凝固模式时可以观察到430侧高温热影响区和焊缝区域之间存在联生结晶。异种304/430接头的断裂模式可以分为两种。偏移量较小时,接头力学性能较好,断裂发生在430母材处,为韧性断裂;偏移量较大时,断裂发生在430侧熔合线,抗拉强度和延伸率都比较低,为脆性断裂。使用数字图像相关法对单轴拉伸过程中的应变场分布进行了计算分析。对接头不同区域的加工硬化指数(n)和强度因子(K)进行了计算。在大偏移量下,430侧热影响区和焊缝区域的界面处,有更明显的性能差异,而这个界面处巨大的性能变化导致了在单轴拉伸时断裂的产生。