摘要
本文借助自动埋弧焊机、拉伸试验机及冲击试验机等设备，研究了两种焊接工艺下，低合金调质高强钢焊接接头各区域的基本力学性能，包括显微硬度、拉伸性能和冲击性能等，同时结合OM和SEM等设备研究了低合金调质高强钢焊接接头各区域的显微组织及断口形貌，并分析了力学性能与对应组织、断口的关系，为低合金调质高强钢焊接接头的安全服役提供了理论支撑。 焊接试验结果表明:两种焊接工艺的接头均成型良好，接头焊缝区组织主要由针状铁素体和贝氏体组成;粗晶热影响区组织主要为板条马氏体;细晶热影响区组织主要为为细小的板条马氏体和贝氏体;临界热影响区组织为板条马氏体和铁素体;亚临界热影响区组织与母材相近，为回火索氏体。 拉伸试验结果表明:两种焊接工艺的接头均断裂于焊接热影响区，且发生了颈缩现象。由拉伸断口结果可知，两种工艺裂纹源区均由致密的韧窝构成，而相较于2#工艺，1#工艺裂纹扩展区解理面较大，韧窝极少，具有更为明显的脆断特征。 冲击试验结果表明:1#和2#工艺焊接接头的母材、焊缝、粗晶热影响区、细晶热影响区、临界热影响区、亚临界热影响区冲击能值分别为91.3 J、108.9 J、45.8 J、93.1 J、58.0 J、71.2 J以及91.3 J、116.6 J、36.7J、81.6 J、53.7J、70.7 J。两种工艺下，焊接接头的粗晶热影响区冲击能值最低，韧性最差。由示波冲击曲线结果可知，两种工艺下，母材、焊缝和细晶热影响区示波冲击曲线位移较大，说明裂纹在扩展过程中受到了较大的阻碍，裂纹扩展路径相对比较曲折、复杂。母材、焊缝冲击示波曲线在最高点较为圆滑，而热影响区示波冲击曲线在最高点大多呈现“尖头”，这说明焊接热循环作用导致热影响区出现了组织差异。由冲击断口结果可知，两种工艺下，焊缝、细晶热影响区和亚临界热影响区冲击断口微观形貌基本呈现韧窝状，为韧性断裂;粗晶热影响区断口微观形貌为河流花样状与台阶状，并且存在一定量的撕裂棱，几乎没有韧窝，为脆性断裂;临界热影响区断口微观形貌为以韧窝为主的韧性断面和以解理面、解理台阶混合着撕裂棱、局部韧窝的准解理断面，为混合断裂。
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