·646· 工程科学学报，第39卷，第5期 图4X100管线钢双面直缝埋弧焊焊接接头的微观组织照片[)].(a)母材：(b)粗品热影响区：(c)细品热影响区：(d)临界热影响区： (e)临界粗晶热影响区：()焊缝金属 Fig.4 Microstructures(]of double-pass welded joint of X100 pipeline steel with longitudinal submerged are welding:(a)base metal;(b) CGHAZ:(c)FGHAZ:(d)ICHAZ:(e)ICCGHAZ:(f)weld metal 晶区和二次临界区.两者所经过的区域组织差异主 明显在等效熔合线开口的试样中冲击裂纹更容易形 要在二次临界区、二次细晶区以及临界粗晶区，如图 成和扩展，如图6所示. 5所示.临界粗晶区中的脆性组织决定了二者韧性 一股认为链状M-A是造成临界粗晶区韧性下降 的差异：等效热影响区开口试样的断裂面并没有经 的主要原因，但是关于其机理却众说纷纭.Li和Baker 过临界粗晶区，所以裂纹形成和扩展较难，韧性断口 提出M-A断裂和M-A与基体的分离都能成为脆性裂 占全部断裂面积的40%，冲击功较高：而临界粗晶区 纹形核的中心，如图7所示[uo].Davis及King在对焊 在熔合线开口试样中所占比例较高，其断口几乎全 接热影响区组织中链状M-A的研究中，直接地观察到 部为脆性，冲击功较低.冲击过程中记录的载荷-位 了M-A与基体分离现象，并且提出了四种M-A的致 移曲线也反映出了断裂过程中裂纹扩展的情况，很 裂机制[]， a 等效热彩响区等效熔合线 用品区 焊缝金属 粗品区+焊缝金风 细品区 粗品区 二次临界区 二次维品区 临界粗品区 留品区 临界用品区 粗区 粗品区 焊缝金属 2mm 等效熔合线处断口 2mm 图5等效熔合线和等效热影响区Charpy冲击测试开口位置(a)和等效熔合线处断口形貌与所处位置的对应示意图(b)【2) Fig.5 Schematic diagram of the V notch position of the Charpy impact test on the equivalent fusion line (a)and equivalent HAZ and the fracture surface and correlated position of the equivalent fusion-line impact test sample (b)(21]工程科学学报,第 39 卷,第 5 期 图 4 X100 管线钢双面直缝埋弧焊焊接接头的微观组织照片[13] . (a) 母材; (b) 粗晶热影响区; (c) 细晶热影响区; (d) 临界热影响区; (e)临界粗晶热影响区; (f) 焊缝金属 Fig. 4 Microstructures [13] of double鄄pass welded joint of X100 pipeline steel with longitudinal submerged arc welding: ( a) base metal; ( b) CGHAZ; (c) FGHAZ; (d) ICHAZ; (e) ICCGHAZ; (f) weld metal 晶区和二次临界区. 两者所经过的区域组织差异主 要在二次临界区、二次细晶区以及临界粗晶区,如图 图 5 等效熔合线和等效热影响区 Charpy 冲击测试开口位置(a)和等效熔合线处断口形貌与所处位置的对应示意图(b) [21] Fig. 5 Schematic diagram of the V notch position of the Charpy impact test on the equivalent fusion line (a) and equivalent HAZ and the fracture surface and correlated position of the equivalent fusion鄄line impact test sample (b) [21] 5 所示. 临界粗晶区中的脆性组织决定了二者韧性 的差异:等效热影响区开口试样的断裂面并没有经 过临界粗晶区,所以裂纹形成和扩展较难,韧性断口 占全部断裂面积的 40% ,冲击功较高;而临界粗晶区 在熔合线开口试样中所占比例较高,其断口几乎全 部为脆性,冲击功较低. 冲击过程中记录的载荷鄄鄄 位 移曲线也反映出了断裂过程中裂纹扩展的情况,很 明显在等效熔合线开口的试样中冲击裂纹更容易形 成和扩展,如图 6 所示. 一般认为链状 M鄄鄄A 是造成临界粗晶区韧性下降 的主要原因,但是关于其机理却众说纷纭. Li 和 Baker 提出 M鄄鄄A 断裂和 M鄄鄄A 与基体的分离都能成为脆性裂 纹形核的中心,如图 7 所示[16] . Davis 及 King 在对焊 接热影响区组织中链状 M鄄鄄A 的研究中,直接地观察到 了 M鄄鄄A 与基体分离现象,并且提出了四种 M鄄鄄A 的致 裂机制[19] : ·646·