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本文采用焊接热模拟的方法,在室温及-50℃条件下研究一种980MPa级低碳贝氏体高强钢焊接接头HAZ的不同区域,通过对各个区域的组织及相的分析,以及相应的拉伸、冲击及COD试验研究了此类高强钢焊接接头HAZ的性能及断裂机理。得出以下主要结论:(1)新型低碳贝氏体高强钢综合力学性能良好,具有高强度,高韧性,低的裂纹敏感性。模拟焊接HAZ各个微区力学性能指标较高,低温性能良好。细晶区(900℃)强度最高,塑性较好,室温条件下对于粗晶区(1320℃)而言虽然强度低于细晶区,但是塑性却不低于细晶区,室温和-50℃下900℃+900℃区域的拉伸性能最好,1320℃+1320℃性能较差,且随温度的降低拉伸性能有所上升,其它变化规律不明显。硬度试验表明,细晶区的硬度最高,临界区和粗晶区的硬度比母材的稍高,亚临界区的硬度最低。(2)在单次热循环时粗晶区的冲击韧性最好,细晶区的冲击韧性最差,为焊接接头的薄弱环节。(3)在多次热循环时1320℃+730℃的强度最高,1320℃+900℃的强度最差,900℃+900℃和1320℃+1320℃强度差别不大,位于前两者之间。从材料的韧性方面考虑,1320℃+1320℃的韧性最好,900℃+900℃的韧性最差,成为焊接接头的薄弱环,1320℃+730℃和1320℃+900℃韧性位于粗晶区及细晶区之间。多次循环粗晶区可以提高材料的韧性,细晶区降低材料的韧性。(4)SEM观察分析粗晶区晶粒非常粗大组织呈现粗细相间的板条贝氏体,断口上形成粗大的韧窝,断裂由粗大韧窝的连接和融合而造成的。细晶区断口由中等韧窝和大量小韧窝组成,断裂是由大量小韧窝连接中等韧窝而造成的。1320℃+1320℃区域断裂是大韧窝的扩张融合,脆性相少,没有碳化物、没有杂质相,大孔洞周围变形量小不能生成小孔洞,因此小韧窝受抑制。900℃+900℃区域断裂形态中韧窝多数小而浅,只有少数较大的韧窝,这是由于岛状物多、塑性差,使大韧窝发育不全,在发育到一定大小时其周围的塑变已诱发小韧窝。(5)通过TEM观察分析粗晶区组织为均匀粗细相间的板条贝氏体组织;在板条贝氏体上弥散析出针状碳化物;板条贝氏体界面上奥氏体薄膜的存在是粗晶区韧性提高的原因。细晶区为孪晶马氏体+少量的板条贝氏体,在孪晶马氏体上分布少量的针状碳化物,孪晶马氏体是导致细晶区性能下降的最主要原因。