低合金调质钢SA738Gr.B作为三代核电AP1000建设中钢制安全壳的使用钢板,它与混凝土制作的安全壳共同构成核电站反应堆的关键屏障。而钢制安全壳需要由多块低合金调质钢板拼焊完成,因此研究SA738Gr.B钢的焊接性能,保证接头在服役过程中具有良好的性能是本研究的重要任务。本课题采用CO2气体保护焊自动焊接方法,研究不同焊接工艺对SA738Gr.B合金焊接接头组织性能的影响;针对焊接接头组织性能特点,采用不同的热输入和焊接热处理工艺方法,改善焊接接头综合性能。研究内容有望进一步丰富SA738Gr.B钢焊接的相关基础理论及工艺方法。首先研究了SA738GR.B合金焊接工艺线能量对接头焊缝成形的影响。从焊缝熔深、熔宽、余高三个方面进行对比,从中分别找出平焊、横焊和立焊的最佳线能量。研究表明:1G平焊焊道表面整体熔敷情况较好;2G横焊线能量较低时,熔敷情况良好,线能量为1.75k J·mm^-1和2.00k J·mm^-1时,焊缝成形较差;3G立焊线能量为2.50k J·mm^-1和3.00k J·mm^-1时,焊道表面整体熔敷情况较好。其次研究了SA738GR.B合金焊接工艺对接头性能的影响。通过研究不同焊接位置不同线能量对接头质量的影响,比较接头的力学性能和组织性能。1G平焊,线能量为1.5k J·mm^-1时,抗拉强度和冲击功最大;2G横焊,线能量为1.5k J·mm^-1时,抗拉强度和冲击功最大;3G立焊,线能量为3k J·mm^-1时,抗拉强度和冲击功最大。通过金相试验观察发现焊缝的微观组织以针状铁素体、下贝氏体、先共析铁素体为主;观察焊接热影响区的金相组织主要以贝氏体为主。最后研究SA738GR.B合金接头性能在经过焊后热处理性能会发生的影响。对于48mm厚的钢板,通过有无热处理接头的拉伸、弯曲、冲击、硬度、化学分析、宏观金相、微观金相、SEM试验等性能试验的对比,确定48mm厚钢板焊后热处理的影响。通过热处理,焊接接头的抗拉强度有所下降,因此在焊接后通过采用去应力退火工艺可以使钢材软化。焊缝冲击韧性均有较大提高,且高于技术要求的54J的最低值;不同焊接位置热影响区的冲击性能较稳定。通过观察热处理后焊缝和热影响区的金相组织,可以发现块状铁素体是导致焊接接头热处理后拉伸性能降低的主要原因。通过试验研究,建议平焊和横焊采用1.5k J·mm^-1线能量进行焊接,立焊采用3.0k J·mm^-1线能量进行焊接。