【摘 要】
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EH47高强度船板钢主要用于建造大型的箱式集装箱船,在建造过程中焊接热影响区的存在往往会造成局部区域性能下降,影响集装箱船的安全服役。本文利用焊接热模拟技术研究了不同热输入下EH47船板钢焊接热影响区粗晶区（CGHAZ）的显微组织和低温断裂韧性变化规律以及内在的影响因素。并对EH47高强度船板钢进行了焊接试验,研究了接头各个亚区的显微组织和断裂韧性变化规律。结果表明:EH47船板钢模拟CGHAZ的
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EH47高强度船板钢主要用于建造大型的箱式集装箱船,在建造过程中焊接热影响区的存在往往会造成局部区域性能下降,影响集装箱船的安全服役。本文利用焊接热模拟技术研究了不同热输入下EH47船板钢焊接热影响区粗晶区（CGHAZ）的显微组织和低温断裂韧性变化规律以及内在的影响因素。并对EH47高强度船板钢进行了焊接试验,研究了接头各个亚区的显微组织和断裂韧性变化规律。结果表明:EH47船板钢模拟CGHAZ的显微组织主要由板条贝氏体（LB）、粒状贝氏体（GB）构成;随着热输入从10k J/cm增加到100k J/cm,GB含量增加,LB含量减少,晶粒尺寸增大,M-A组元总面积分数增加,大块状和粗长条状的M-A组元增多,岛状和细长条状的M-A组元减少。EH47船板钢多层多道焊接接头的熔化区（FZ）显微组织由大量交织的针状铁素体（AF）、大块状的准多边形铁素体（QPF）和少量的细小LB和GB构成,大角度晶粒边界含量最高,局部平均取向差（KAM）值最低;CGHAZ的显微组织由GB和LB构成,且晶粒尺寸最大,大角度晶粒边界含量最低,平均KAM值最高;细晶热影响区（FGHAZ）的显微组织由许多细小的多边形铁素体（PF）、QPF和少量小尺寸LB构成,显微组织分布较均匀,晶粒尺寸最小;临界热影响区（ICHAZ）和亚临界热影响区（SCHAZ）显微组织都由QPF、PF和LB构成。裂纹尖端张开位移（CTOD）试验研究结果表明:热输入增加,模拟CGHAZ在-20℃的CTOD值先增大后减小,30 k J/cm时CGHAZ的CTOD值最高（0.12mm）,50 k J/cm时CGHAZ的CTOD值最低（0.01mm）。焊接接头各亚区中CGHAZ的CTOD值最低（0.20mm）,FGHAZ的CTOD值最高（0.67mm）。研究表明:显微组织中LB、QPF、PF和AF含量高对断裂韧性有利,GB和M-A组元含量高不利于断裂韧性提高;晶粒尺寸、LB的packet尺寸小对断裂韧性有利;平均KAM值高,几何必须位错密度（GND）大,不利于断裂韧性;岛状M-A组元(dmax～1.7μm,面积～1.5μm2)能抑制微裂纹扩展有利于断裂韧性,细长条状M-A组元(dmax～12.1μm,面积～3.6μm2)在裂纹尖端区域能发生塑性变形不会严重地损害断裂韧性,粗长条状(dmax～7.1μm,面积～6.7μm2)和块状的M-A组元能发生开裂和与基体脱粘,严重地损害断裂韧性。
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