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采用实际堆焊、Gleeble焊接热模拟、透射电镜及光学显微镜和硬度仪等分析了添加不同含量的铜和铌时,对多层焊焊缝金属显微组织和硬度的影响,探讨了铜和铌的作用机制。结果表明：在普通碳-锰焊缝金属的基础上添加质量分数约3.0%的铜和0.03%的铌时,在模拟多层焊各再热区域均可形成均匀的贝氏体组织,且产生大量均匀、热稳定性良好的沉淀析出相,使多层焊高强度焊缝具有均匀的硬度。