富铜纳米相强化钢作为一种新开发设计的低合金高强钢,采用纳米相析出强化与多种传统强化机制相结合的强化方式,综合力学性能良好。富铜纳米相强化钢的焊接性及焊接工艺直接影响到焊接接头的质量及富铜纳米相强化钢的推广应用。本文通过理论计算和焊接工艺试验对富铜纳米相强化钢的焊接性、焊接工艺和焊材匹配进行了研究。本文主要结论如下:富铜纳米相强化钢碳当量CEN=0.354%,冷裂纹敏感指数Pcm=0.1755%,热裂纹敏感指数HCS=0.607,冷裂纹和热裂纹倾向较低。母材在20℃温度下不预热焊接,焊接接头无冷裂纹产生,与理论计算相符。焊缝、熔合区和热影响区的韧脆转变温度为-55.8℃、-54.6℃和-62.8℃,焊接接头抗脆断能力较强。在11 kJ/cm、15 kJ/cm和20 kJ/cm三种热输入下进行富铜纳米相钢对接接头手工电弧焊试验,随着热输入增大,富铜纳米相强化钢焊接接头强度和韧性呈下降趋势,接头组织晶粒尺寸增大,焊缝的显微组织主要为针状铁素体、热影响区显微组织主要为板条马氏体、板条贝氏体、回火马氏体、粒状贝氏体和少量铁素体,在15kJ/cm热输入下,焊接接头综合力学性能最好,A焊接接头优于B接头。在90℃、110℃和150℃三种道间温度下进行富铜纳米相钢对接接头手工电弧焊试验,焊缝的显微组织主要为针状铁素体、热影响区显微组织主要为板条马氏体、板条贝氏体、粒状贝氏体、回火马氏体和少量铁素体,随着道间温度的增高,富铜纳米相强化钢强度和韧性先上升后下降,弯曲性能变化不大,晶粒尺寸有增大趋势,在110℃道间温度下,焊接接头综合力学性能最好,A焊接接头优于B接头。通过本文的研究发现富铜纳米相强化钢焊接裂纹倾向较低,焊接接接头韧脆性转变温度较低,抗脆断能力较强,进行手工电弧焊时,宜选用A焊条,热输入控制在15 kJ/cm左右,道间温度控制在110℃左右,焊接接头强韧性匹配较好、综合力学性能优良。