本文对三种石油天然气输送管线用钢X60、X65和X70不同条件水下焊接和空气中焊接粗晶区的沉淀物、韧性及其它机械性能进行了研究,并同母材进行了对比。重点讨论了不同成分的沉淀物在焊接热循环中溶解、再析出和长大等行为,以及这些行为对粗晶区韧性的影响。 利用萃取复型技术将粗晶区中的沉淀物萃取在碳膜上,在透射电子显微镜下观察沉淀物的形貌、分布、尺寸和数量,并用X射线能谱仪(EDX)测定沉淀物的成分。在试验用钢中发现沉淀物主要为两类,立方体状的富Ti粒子和球形的富V粒子。在焊接热循环中富Ti粒子几乎不溶解,而尺寸较小的富V粒子溶解了,这与不同种类沉淀物在焊接热循环中可溶解尺寸的计算结果相吻合。不同的焊接条件对沉淀物的行为有很大影响。 水下湿法焊接粗晶区的组织主要为M,另有一些B;线能量加大,有利于减少M;局部干法焊接粗晶区B含量比湿法焊接高;空气中焊接粗晶区为B和针状铁素体。 X60和X70钢水下湿法焊接粗晶区韧性低于空气中焊接,局部干法焊接介于二者之间;加大焊接线能量,粗晶区韧性改善。而X65钢水下焊接和空气中焊接粗晶区的韧性均较低;水下湿法焊接加大线能量,韧性变差。试验用钢焊接粗晶区韧性的这些规律与其所含的沉淀物有很大关系。