采用國產J507DR焊條，直流反接，手工多層多道焊，用φ3.2mm焊條打底、φ4mm的焊條蓋面，線能量控制在14～15kJ/cm，道間溫度控制在130～150℃，在ZX7-400電焊機上對12mm厚SA516Gr.60鋼板進行焊接試驗。采用常規化學分析法、HXD-1000TC型顯微硬度儀、按GB/T232-99《金屬彎曲試驗方法》彎曲試驗、按GB/T228-2002《金屬拉伸試驗方法》拉伸試驗、按GB/T4159-84《金屬低溫夏比沖擊試驗方法》沖擊試驗、斷口分析及金相組織檢驗等實驗手段對焊接接頭組織性能進行研究分析。焊接工藝參數見表1。

表1 焊接工藝參數

    焊接接頭具有良好強度與塑性，拉伸試樣斷口主要由纖維區和邊緣的剪切唇區組成，微觀形貌以韌窩占主導。焊接接頭的焊縫、母材、熱影響區的韌脆轉變溫度FATT50均低于設計溫度-45℃，接頭的性能均能滿足GB或ASME標準要求。隨沖擊試驗溫度的降低，試樣斷口焊縫區由韌窩向準解理斷口轉變，熱影響區由韌窩向準解理、解理斷口轉變，韌性下降較快。組織中大量的針狀鐵素體的存在有利于提高SA516Gr.60鋼焊縫金屬的低溫韌性。焊縫金屬中合適尺寸的夾雜物促進針狀鐵素體的形核，從而改善焊縫的低溫韌性。