陈章兰, 熊云峰, 李晓文, 王九龙

(1.集美大学，福建 厦门 361001; 2.厦门精悍机电设备有限公司，福建 厦门 361021)

0 前言

新一代超高强钢具有船海结构需要的优良冲击韧性。然而，超高强钢焊接热影响区(HAZ)在快速冷却过程中，奥氏体来不及转变形成脆性MA(Martensite-Austenite)组元[1-4]，硬相马氏体晶界应力集中而软相奥氏体晶界位错堆积[5-6]，由Yamamoto公式可知断裂耗能低，尺度达到1 μm2即产生微裂纹形核[7]。而工程上CO2气体保护焊8 mm高强钢板，热影响区块状MA组元长度可达6 μm[3]；微裂纹对强度的影响由Griffith理论可知，断裂韧性急剧下降。更为严峻的是，MA组元在焊接拉应力作用下聚集大量C，Mn和Si等元素[8]，加剧了HAZ的脆化。因此，研究HAZ离线增韧对深化超高强钢船海工程应用具有十分重要的意义。

热处理方法应用于消除焊接HAZ中MA组元的脆性：如延长高温停留时间细化MA组元[9]；提高奥氏体化温度[4]或大的冷却速度[10]消除MA组元和细化晶粒。然而，由于HAZ宽度为亚厘米量级，热处理参数的调节难以突破热影响超宽。

应用电脉冲强韧化钢材研究较多，电脉冲产生焦耳热，在急热和急冷条件下，对工件整体电热处理，细化钢材晶粒[11]。电脉冲产生焦耳热和电子风力，推动位错运动，降低相变热动力壁垒，提高相变形核速率，促进晶界迁移，细化晶粒[12]，甚至获得纳米量级晶粒[11]，极大地提高钢材整体强韧性。但是应用于高强钢热影响区局域以消除高强钢脆性MA组元，未见研究报道。

利用MA脆性组元电阻大于基体的物性差异，采用窄带大电流脉冲作用于热影响区，分析热影响区断裂韧性行为，为有限区域增韧提供一种方法。……