图2 X80焊接HAZ不同区域韧性分布规律 上述试验结果表明，当焊接加热温度超过1100℃时，X80热影响区的韧性开始降低。一旦焊接加热温度达到1300℃，进入粗晶热影响区（CGHAZ）时，则韧性最差，成为热影响区的韧性谷区。试验结果表明，950℃以下的焊接热过程，对材料的韧性没有大的损害。 粗晶热影响区（CGHAZ）性能降低的主要原因是晶粒的长大。粗晶热影响区（CGHAZ）的晶粒度已接近5级，因而其韧性损伤最为严重。 粗晶热影响区（CGHAZ）性能恶化的另一原因归结于组织形态的变化[2-3]。焊接热影响区中不同峰值温度的差异，使HAZ中不同区域形成的组织各异。处于CGHAZ临界温度（1100℃）上、下的组织出现十分明显的差异。分析表明，在焊接热过程高温阶段形成的粗晶区中，由于晶粒粗大，使得奥氏体转变的稳定性增加和非平衡的低温转变产物增多，因而在CGHAZ中可以观察到少量上贝氏体。由于上贝氏体条间的碳化物易于萌生裂纹或成为裂纹扩展的通道，致使材料的韧性降低。 3.2焊接规范对粗晶区组织性能的影响 为了提出试验钢X80优化的焊接工艺参数，重点研究了焊接热输入对粗晶热影响区（HGHAZ）组织和性能的影响。

试验钢X80模拟粗晶热影响区（CGHAZ）夏比冲击韧性的变化规律如图3。上述试验结果表明，当焊接热输入E为20 KJ/cm时，CGHAZ可获得最佳韧性水平。因此，E=20 KJ/cm可作为试验钢X80制管埋弧焊的推荐焊接规范。当焊接热输入E为10-15 KJ/cm时，试验钢X80仍有足够的韧性水平。因此，E=10 KJ/cm可作为试验钢X80钢管现场环焊的推荐焊接规范。值得注意的是，该X80不适宜用于大规范的焊接施工。当焊接热输入超过40 KJ/cm时，其韧性已严重恶化。

图3. 不同焊接规范下CGHAZ韧性的变化规律 X80是一种高性能的针状铁素体钢。这种针状铁素体钢的电子显微图像如图4所示。可见平行生长的板条束，板条界间分布有岛状组织，板条晶内有缠结的位错，局部区域还可见相变孪晶。在这种X80钢中，与针状铁素体伴生的还可见少量块状铁素体组织，如图5所示。

图4 母材中针状铁素体板条  ×20000

图5 母材中块状铁素体  ×20000 具有针状铁素体形态特征的这种X80管线钢经受不同焊接规范的热过程后，其显微组织发生较大的变化。图6是在不同的焊接热输入下，试验钢X80粗晶热影响区（CGHAZ）的光学金相。

(a)  E＝10KJ/cm

(b)  E＝20KJ/cm