SA203Gr.D钢在低温工况环境下有良好的冲击韧性和机械性能,广泛用于深冷分离加工、空分、液化气贮藏领域设备的制造,近年来国内煤化工项目中的CO2吸收塔、H2S吸收塔、H2S浓缩塔、甲醇洗涤塔等低温设备大量采用该类材料制造。然而,在设备制造中,会产生大量的焊缝。由于焊接参数波动,焊缝的性能很难保持一致性,对于设备的安全性产生了极大的威胁。本文通过控制实际作业中容易波动的参数,如焊接速度、道间温度等,获得一系列焊接接头,并对接头的常温、低温力学性能进行评价,分析焊接参数对接头性能的影响。同时,对焊接接头的低温强韧性进行了机理分析。结果表明,焊接参数在有限范围内变化,对于焊缝金属室温强度的变化影响不大,而硬度出现了由上表面至下表面逐渐降低的变化趋势。所有焊接接头在室温至-40℃都表现出优越的韧性。预热温度为150℃,SA203GrD低温钢的焊缝金属冲击韧性在室温至-101℃时,表现优秀。随着预热温度的增加,低温冲击韧性逐渐弱化。而随着线能量的减小,低温冲击韧性也表现出不明显的弱化趋势。特别是,高预热、小线能量的工艺时,低温冲击性能表现非常差。从焊缝金属成份考虑,Ni元素和Mn元素在晶内的含量是保证焊缝金属低温韧性的一个重要因素,应确保焊缝金属晶内的Ni含量在3.5 wt%左右。