-70℃用低溫壓力容器鋼的焊接一直是難點(diǎn)問(wèn)題，原因是經(jīng)歷焊接熱循環(huán)后，焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的組織會(huì)被粗化，導(dǎo)致其低溫沖擊韌性難以達(dá)到要求。對(duì)焊縫而言，可以利用焊條或焊絲來(lái)調(diào)節(jié)成分和組織，從而獲得良好的強(qiáng)韌性。但熱影響區(qū)晶粒、組織粗化比較嚴(yán)重，且無(wú)法進(jìn)行成分調(diào)整，是焊接接頭的最薄弱環(huán)節(jié)，特別是隨著溫度的降低，焊接接頭產(chǎn)生裂紋擴(kuò)展的幾率越大。因此作為低溫鋼，尤其是低溫鋼焊后的HAZ，很重要的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)就是低溫沖擊韌性。

實(shí)驗(yàn)用-70℃用低溫壓力容器鋼板的厚度為30mm，為正火態(tài)，其化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為：0.071C，1.44Mn，0.23Si，0.495Ni，0.044Cr，0.048Cu，0.037Als，0.021Nb，0.002Mo，0.004V，0.014Ti，0.01P，0.005S。將其加工成尺寸為400mm×200mm×30mm(厚)的焊接試板，并根據(jù)GB/T3190-1997《船體結(jié)構(gòu)焊接坡口型式及尺寸》、GB/T985-1988《氣焊、手工電弧焊及氣體保護(hù)焊焊縫坡口的基本形式與尺寸》制備出不對(duì)稱X形坡口。實(shí)驗(yàn)采用手工電弧焊，直流反接，電弧電壓22～25V，焊接電流160A，為了減小焊道過(guò)熱，減小焊縫熱輸入，采用快速（150mm/min）多層多道焊工藝，焊接熱輸入為15kJ/cm。根據(jù)等強(qiáng)度匹配及JB/T4709-2000要求，焊接材料選用哈爾濱焊接研究所研制的W707DR焊條，直徑為4mm，其焊縫成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：C<0.1，Si<0.2，Mn<2.0，P<0.035，S<0.035，Cu<0.7，其熔覆金屬-70℃時(shí)AKV≥27J。焊后消除應(yīng)力熱處理：560℃，保溫1.5h。按照J(rèn)B4744-2000及GB/T229-1994制備焊接接頭熱影響區(qū)沖擊試樣（10mm×10mm×55mm，V型缺口），進(jìn)行低溫沖擊試驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)鋼板的Rp0.2=355MPa，Rm=460MPa，A5=36.5%，AKV（-70℃)=242J。可見，其-70℃時(shí)的沖擊功242J遠(yuǎn)大于GB3531-1996標(biāo)準(zhǔn)值27J。

已有研究表明，針狀鐵素體具有良好的低溫韌性。實(shí)驗(yàn)鋼HAZ部位主要由針狀鐵素體和準(zhǔn)多邊形鐵素體的復(fù)合組織組成，這種復(fù)合組織具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，尤其是低溫韌性，-70℃時(shí)沖擊功平均值達(dá)到200J以上，可滿足低溫容器鋼的使用要求。（榕霖）