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铁路、公路、航空、水运与管道运输统称为五大运输业，其中管道运输被认为是最安全、经济、高效、节能、简单的一种运输方式，具有运量大、距离长、成本低和安全性高等优点。在管线钢安装中由于自保护药芯焊丝(Self-shieldedFlux-cored Wire，SSFCW)具有全位置焊接性能好、低温韧性高、熔深深、抗风能力强等优点，而被广泛应用于输油管道、高层建筑、大型储罐、海洋平台等工业领域。然而，目前主要存在的焊接问题是低温环境下钢材强韧性的提高对焊接接头低温冲击韧性提出了更高的要求，在条件苛刻及实际的管线焊接接头中，焊接质量不稳定，冲击分散度大的问题时常发生，SSFCW的低温韧性成为力学性能中最重要的指标；SSFCW熔敷金属的韧化机制的报道较少；SSFCW全位置焊接工艺性能评价只凭焊工经验，缺乏客观定量的评价。因此，有必要对SSFCW及其韧化机制开展系统的研究。本文针对以上问题研制了一种E7T8-Ni1J SSFCW，熔敷金属抗拉强度555MPa，-40℃平均冲击韧性值300J且分散度0.4。按QSY标准评定拉伸、冲击、刻槽锤断、弯曲、宏观组织、硬度等各项试验均满足焊接技术规范要求，焊接接头抗拉强度最低值625MPa，-20℃冲击韧性最低值131J。该焊丝具有优异的强韧性，力学性能和工艺性能均达到国际领先水平。在此基础上，深入研究了夹杂物的物理和化学性能对E71T8-Ni1J SSFCW韧化机制的影响。通过OM、SEM、TEM、纳米压痕等方法对熔敷金属中的夹杂物分析。结果表明：熔敷金属中的夹杂物以Al2O3、MgO为主，此外还有一定量的Mn、Ti元素，MgO夹杂物促进针状铁素体(Acicular Ferrite，AF)形核优于Al2O3夹杂物；尺寸分布相对集中在0.30-0.80μm之间的夹杂物的数量越多，有利于形成较多AF；夹杂物的硬度值为3.58-4.62GPa，弹性模量为231.1-276.7GPa，具有较高硬度和弹性模量的夹杂物，对AF形核有利，从而提高韧性。最后，对E71T8-Ni1J SSFCW全位置焊接的电弧物理特性进行了定量评价。利用电弧焊接质量分析仪测试了四种焊丝在全位置焊接时电参数，精确地描述了四种焊丝的电弧电压、焊接电流、短路时间、燃弧时间、加权燃弧时间、过渡周期等相关信息，建立了SSFCW全位置焊接指数APWI′。综合得出：四种焊丝的全位置焊接工艺性能由好到差的顺序为P2、S27、P1、S06。所研制的S27焊丝具有较好的全位置焊接工艺性能，仅次于P2焊丝。