648· 工程科学学报，第39卷，第5期 (3)M-A相对周围的铁素体基体有着更高的硬 性检测结果表明，在重加热区焊缝金属低温韧性会有 度，容易在周围的基体中形成应力集中，从而有利于解 大幅度波动，且以焊缝临界热影响区(WM-IC),焊缝 理断裂的发生； 临界粗晶热影响区(WM-ICCG)和焊缝二次临界粗晶 (4)M-A和周围铁素体的边界处形成微裂纹. 热影响区(WM-ICCG')最为严重.其区别是焊缝临界 其他学者的研究结果也分别支持了这四种M-A 热影响区中M-A主要沿原始柱状晶晶界分布，而焊缝 的致裂机制[2-2】.虽然这方面的研究结果很多，但是 临界粗晶热影响区中M-A主要沿前道次热循环过程 中形成的原奥氏体晶界分布，但二者的形貌尺寸差异 仍然很难建立起M-A和韧性的定量关系，因为M-A 不大.此外，二者的显微硬度均显著高于焊缝金属中 自身是具有亚结构的四，所以每一个M-A的构成都 铁素体组织硬度，易于导致低温冲击韧性降低.而在 不尽相同，在微观上进行定量化统计表征的难度非常 经过多次热循环后，焊缝金属中链状M-A发生分解形 大，加之体积、尺寸、分布位置和基体的影响，所以目前 成回火M-A和碳化物的组织，所以焊缝二次临界粗晶 尚未找到有效的办法来建立M-A与韧性的定量化 热影响区的韧性通常会略有改善.总体而言，多道次 关系 焊接的热影响区是多次热循环的叠加的，因此焊缝和 多道次焊接的情况相比双道次焊接而言则更为复 母材都会形成临界粗晶热影响区和二次临界粗晶热影 杂，图8给出一种典型多层多道焊焊接接头形貌及焊 响区，更容易造成局部冲击韧性的恶化 缝金属各个微区组织分布示意图与相应冲击韧性.研 究结果表明，在焊缝金属中同样会出现类似母材焊接 2组织调控与焊接热影响区韧性改善 热影响区的重加热区，且组织分布更为复杂.冲击韧 焊接热影响区的韧性很大程度上是由其显微组织 母材HAZ 焊缝 HAZ母材 WECG WM-CG:焊缝粗晶区 WM-FG WM-FG:焊缝细晶区 WM-IG WM-C:焊缝临界区 WM-ICCG 女CGHAZ WM-ICCG:焊缝临界粗晶区 WM-ICCG ICCGHAZ WM-ICCG':焊缝二次临界 -FGHAZ 精晶区 ICHAZ WWM-C:中心焊缝 WM-0:外层焊缝 埋弧焊 热出入量：45.9kcm 层间温度：130℃ 130 300 (b) 290 110 100 280 90 270 260 M 250 40 240 WM-C WM-0 WM-CG WM-FG WM-I WM-ICCG M-ICCG' 微区类型 图8多层多道焊焊缝金属各个微区分布示意图与力学性能.(a)微区划分示意图：(b)冲击性能 Fig.8 Distribution diagram and mechanical properties of various micro-zones in multi-pass weld metal:(a)distribution diagram of micro-zone:(b) impact toughness工程科学学报,第 39 卷,第 5 期 (3) M鄄鄄A 相对周围的铁素体基体有着更高的硬 度,容易在周围的基体中形成应力集中,从而有利于解 理断裂的发生; (4) M鄄鄄A 和周围铁素体的边界处形成微裂纹. 其他学者的研究结果也分别支持了这四种 M鄄鄄 A 的致裂机制[22鄄鄄24] . 虽然这方面的研究结果很多,但是 仍然很难建立起 M鄄鄄A 和韧性的定量关系,因为 M鄄鄄A 自身是具有亚结构的[11] ,所以每一个 M鄄鄄 A 的构成都 不尽相同,在微观上进行定量化统计表征的难度非常 大,加之体积、尺寸、分布位置和基体的影响,所以目前 尚未找到有效的办法来建立 M鄄鄄 A 与韧性的定量化 关系. 图 8 多层多道焊焊缝金属各个微区分布示意图与力学性能 郾 (a) 微区划分示意图; (b) 冲击性能 Fig. 8 Distribution diagram and mechanical properties of various micro鄄zones in multi鄄pass weld metal: (a) distribution diagram of micro鄄zone; (b) impact toughness 多道次焊接的情况相比双道次焊接而言则更为复 杂,图 8 给出一种典型多层多道焊焊接接头形貌及焊 缝金属各个微区组织分布示意图与相应冲击韧性. 研 究结果表明,在焊缝金属中同样会出现类似母材焊接 热影响区的重加热区,且组织分布更为复杂. 冲击韧 性检测结果表明,在重加热区焊缝金属低温韧性会有 大幅度波动,且以焊缝临界热影响区(WM鄄鄄 IC),焊缝 临界粗晶热影响区(WM鄄鄄ICCG)和焊缝二次临界粗晶 热影响区(WM鄄鄄ICCG忆)最为严重. 其区别是焊缝临界 热影响区中 M鄄鄄A 主要沿原始柱状晶晶界分布,而焊缝 临界粗晶热影响区中 M鄄鄄A 主要沿前道次热循环过程 中形成的原奥氏体晶界分布,但二者的形貌尺寸差异 不大. 此外,二者的显微硬度均显著高于焊缝金属中 铁素体组织硬度,易于导致低温冲击韧性降低. 而在 经过多次热循环后,焊缝金属中链状 M鄄鄄A 发生分解形 成回火 M鄄鄄A 和碳化物的组织,所以焊缝二次临界粗晶 热影响区的韧性通常会略有改善. 总体而言,多道次 焊接的热影响区是多次热循环的叠加的,因此焊缝和 母材都会形成临界粗晶热影响区和二次临界粗晶热影 响区,更容易造成局部冲击韧性的恶化. 2 组织调控与焊接热影响区韧性改善 焊接热影响区的韧性很大程度上是由其显微组织 ·648·