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低合金高强钢因其高强度、高韧性而广泛的应用于工程机械、建筑、能源等领域。随着低合金高强钢强度的提高,特别是强度达到800 MPa以上级的低合金高强钢,在焊接过程中,经常会出现焊接热影响区晶粒粗化以及热影响区组织和性能不均等复杂的问题,引起焊接接头韧性的恶化。本文主要针对该屈服强度为700 MPa级的低合金高强钢在实际焊接过程中出现的韧性下降的问题,采用焊接热模拟的方法较为系统的研究了不同峰值温度和冷却时间对焊接热影响区粗晶区组织和性能的影响;获得了试验钢的SH-CCT图,揭示了不同冷却速度下焊接热影响区的组织转变特征;分析焊接热输入对焊接热影响区粗晶区奥氏体晶粒尺寸的影响,进而分析了热输入和性能之间的关系。试验结果为该试验钢焊接工艺的制定和焊接方法的选择提供了理论依据和技术指导。采用热膨胀法并结合金相法对试验钢的焊接热影响区组织连续冷却转变规律进行研究,测定了试验钢的SH-CCT曲线,研究了冷却速度对焊接热影响区组织和硬度的影响规律。试验结果表明:当冷却速率在0.2℃/s~1℃/s之间时,组织以铁素体为主;当冷却速率在1℃/s~20℃/s时以贝氏体为主;当冷却速率大于25℃/s后,开始出现马氏体组织。随着冷却速率的增加,显微硬度值升高。随着高温停留时间的延长和峰值温度的升高,热影响区粗晶区的奥氏体晶粒尺寸逐渐增大,温度越高,高温停留时间越长,晶粒长大趋势越明显。当高温停留时间低于5 s,峰值温度小于1300℃时,粗晶区的奥氏体晶粒相对较小,但是当峰值温度超过1300℃且高温停留时间大于5 s时,奥氏体晶粒长大明显,呈快速长大的现象。采用焊接热模拟、电子显微分析、性能测试等技术手段,研究了峰值温度和冷却速度对热影响区组织及性能的影响规律。结果表明,在冷却时间和高温停留时间一定的前提下,当峰值温度小于1150℃时,热影响区组织以细小的铁素体为主,同时还含有一定量的粒状贝氏体组织;峰值温度超过1150℃后,焊接热影响区组织以贝氏体为主,且随着峰值温度的升高,晶粒逐渐长大。在峰值温度和高温停留时间不变的情况下,当t8/5小于15 s时,粗晶区组织以板条束状贝氏体为主,含有少量的粒状贝氏体和马氏体;当t8/5达到20 s以上时,粗晶区组织主要以粒状贝氏体为主,并开始出现少量的块状和板条状铁素体组织。随着峰值温度的升高,热影响区的冲击韧性呈现出先增加后降低的趋势,且韧性最好的区域是细晶区;在粗晶区,随着峰值温度的升高,热影响区的冲击韧性下降明显。随着峰值温度的升高,热影响区的显微硬度增加。随着冷却时间的增加,热影响区粗晶区的冲击韧性是先增加后降低的,当冷却时间t8/5=15 s时,热影响区的冲击韧性最好。随着t8/5的增加,热影响区的显微硬度逐渐降低。在实际焊接时,应该严格控制冷却时间,尽量使冷却时间控制在20 s以内。