در این پژوهش، اتصال غیر مشابه فولاد کم آلیاژ P20 به فولاد زنگ نزن آستنیتی 304AISI به روش جوشکاری قوسی تنگستن- گاز مورد بررسی قرار گرفت. از سه فلز پرکننده ER80S-B2و ER309 و ER308 بـرای ایـن منظـور اسـتفاده شـد. پـس از جوشـکاری، ریزساختار مناطق مختلف هر اتصال شامل فلزات جوش، مناطق متأثر از حرارت و فصل مشترک ها با استفاده از میکروسکوپ نوری و میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت. جهت بررسی خواص مکانیکی اتصال از آزمون ضربه استفاده گردید. مشاهدات انجام شده توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که در آزمون ضربه، شکست نمونه ها به صورت ترد می باشد. بررسی ها نشان داد که بیشترین انرژی شکست در آزمون ضربه مربوط به فلزهای پر کننده ER309 وER308 به مقدار J141 می باشد. وجود سـاختار مارتنزیتی در فلزات جوش پایه آهنی وجود داشت و ساختار مارنتزیت به صورت لایه ایی مشاهده شد و هیچ گونه ترکی در این اتصالات مشاهده نگردید.