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深水钻井隔水管是深海油气钻探的重要装备单元。深水钻井隔水管是由X80主管和30CrMo法兰焊接而成,焊接工艺和接头性能关系着隔水管制造技术和产品国产化的可行性。文中从焊接接头组织和性能入手,深入研究了焊接工艺对显微组织、接头硬度和冲击韧性的影响规律。采用维氏硬度计测试接头不同区域的宏观硬度,试验结果表明30CrMo热影响区存在局部硬化和局部软化,X80热影响区出现软化,焊缝区的硬度适中。30CrMo热影响区局部硬化是由于在该区形成了马氏体和上贝氏体组织,这两种组织的塑性变形抗力高,因此该区域出现硬化。30CrMo热影响区局部软化的原因是形成了粗大粒状铁素体、粗大碳化物和低碳奥氏体分解产物,导致这个区域的硬度与30CrMo母材相比较低。X80热影响区软化是由于受热作用,晶粒回复、再结晶长大形成多边形铁素体,同时质点粗化也引起焊接热影响区软化。经过500℃×1.5h焊后热处理,接头硬度发生变化。30CrMo局部硬化区和局部软化区硬度都有所降低,硬度降低是由于组织发生转变和焊接残余应力消除。经过热处理,30CrMo局部硬化区组织转变为回火索氏体和条状铁素体、块状铁素体。在热处理过程中,30CrMo局部软化区铁素体内分布的碳化物聚集和长大,不在弥散分布,碳化物的强化作用有所降低,所以经热处理后该区硬度进一步下降。冲击试验表明,X80侧熔合线+1mm处由于晶粒粗化和形成粒状贝氏体组织而发生脆化,热处理对此处的冲击韧性影响不明显。试验同时表明30CrMo侧熔合线+1mm处和熔合线+2mm处都发生脆化,原因是30CrMo侧熔合线+1mm处形成上贝氏体和硬脆马氏体,30CrMo侧熔合线+2mm处形成了粒状贝氏体和马氏体。经热处理后,这两区域的韧性都有所改善,冲击断口为韧窝状的,原因是30CrMo侧熔合线+1mm处组织转变为块状铁素体、回火索氏体和弥散分布的碳化物,30CrMo侧熔合线+2mm处形成了块状铁素体、粒状铁素体和粒状回火索氏体,而且碳化物弥散分布,这些组织的韧性较好,所以这两区域的冲击韧性有所改善。