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现前石油勘探与开发推进深海战略已是大势所趋，由此深海钻井装备的高参数化设计需求给予高强钢广阔的应用空间。本文试验研究用钢S690QL作为后期海工项目中桩腿主体钢结构的设计母材，为评估其焊接热影响区组织韧性，本文利用热模拟技术研究了模拟焊接热循环对高强钢S690QL焊接热影响区组织和韧性的影响，着重分析了一次及二次热循环下淬火粗晶区（CGHAZ）组织转变与韧性的关系。试验结果表明，S690QL钢在一次热循环峰值温度为1150℃及1350℃下的淬火粗晶区严重脆化，该区冲击功随冷却时间t8/5不同均处在28-41J较低的范围，已接近S690QL母材-40℃韧性指标下限值27J，冲击功随t8/5的变化幅度较小也表明一定范围的热输入变化对S690QL钢粗晶区韧性影响程度较小。除淬火粗晶区外，其它不同峰值温度及t8/5下各模拟热影响区并未出现明显脆化现象，各区平均冲击功均在100J以上。S690QL钢模拟CGHAZ的组织随t8/5延长逐渐由粗化的板条马氏体渐转变为板条马氏体+板条状贝氏体的有机组合，再到最终的上贝氏体。一次峰值温度1150℃时除原奥氏体晶粒有所细化外，不同t8/5下组织类型与1350℃时基本相同。t8/5为10s及20s时组织中粗化的板条马氏体、结晶位向呈平行生长的板条状贝氏体、晶界及板条间M-A组元是促使韧性恶化的主要因素；t8/5为40s时有效晶粒尺寸较大的上贝氏体组织及晶界间和贝氏体铁素体（BF）间碳化物不均匀析出聚集是引起脆化的主要因素。此外，S690QL模拟CGHAZ区段内原奥氏体晶粒大小随峰值温度的变化对该区韧性影响程度较小。S690QL一次CGHAZ经历不同峰值温度的二次热循环后，组织低温韧性未明显改善。板条马氏体的粗化及板条间碳化物进一步析出聚集是二次峰值温度1350℃时模拟未变再热粗晶区韧性恶化的主要原因，而二次峰值温度1150℃时产生脆化主要与上贝氏体的形成有关；二次峰值温度950℃时模拟过临界再热粗晶区由于原奥氏体晶粒的细化及板条马氏体与下贝氏体的复相组织的形成使得该区韧性略有提高。