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低合金高强钢Q690由于良好的力学性能,广泛的用于海洋平台的建设材料中。海洋环境中的离子物质环境比较复杂,耐腐蚀性能是我们考虑的一个重要的因素。除此之外,桩腿长期处于低温环境中,这就要求所用的材料低温性能比较优异。由于受海流的影响,冲击性能也是材料的一个重要指标。即是说焊接接头必须要有优异的低温冲击性能和耐腐蚀性能。这就需要我们用工艺或者焊接方法来提高焊接接头的性能,从而满足要求。本论文主要采用具有较低的焊接热输入的双丝CMT的焊接方法,通过改变不同的焊接参数从而获得性能良好的焊接接头。主要研究内容及研究结果如下:1.工艺参数的优化。通过对单因数对焊缝成形的研究,最后得到优化的工艺参数:前丝脉冲电流为250~290A后丝CMT电流为160~220A,气流量为15~20L/min,焊接速度为2m/min,干伸长为12mm,弧长修正系数为0%。2.焊接接头力学性能分析:焊接接头断裂与母材,焊接接头的拉伸性能明显优于母材(792MPa);焊缝重结晶区-20℃的低温冲击性能(92J)优于未重熔的部分(67.7J),且远远大于标准值(27J);焊缝重结晶区-40℃的低温冲击性能(99.7J)优于未重熔的部分(67.7J),且远远大于标准值(47J),这主要是受M-A组元的影响;焊缝区的硬度值为285HV,大于母材区的硬度值(270HV)。3.焊接接头腐蚀性能分析:过热区的阳极电流密度值在6uA左右,而母材区域的阳极电流密度值为5uA左右,母材和过热区有较大的腐蚀速率;完全结晶区的阳极电流密度为4uA左右,腐蚀速率稍小;由于焊丝中较高的镍含量,焊缝区域的耐腐蚀性能明显比较优越;不同金相组织之间的腐蚀程度大小是:热影响区>母材>焊缝。研究发现由于进行了多层多道焊的原因,组织明显变细,硬度、拉伸性能和低温韧性明显增强。双丝CMT焊接方法中特殊的焊接热循环形成的M-A组元对低温韧性有较大影响。特别是M-A组元的均匀分布、长条状和较多数量以及大角度晶界对焊接接头的低温冲击性能。由于焊丝成分中较高的镍元素,大大提高了焊缝区域的耐腐蚀性能。本论文的研究成果可以为桩腿的焊接提供实验依据。