近年来,造船业不断发展,传统的船板钢已不能满足实际的工业发展需求,尤其在焊接工艺方面,主要表现为传统的小线能量焊接施工效率低,而大线能量焊接时,焊接热影响区出现严重的晶粒粗化、局部软化和脆化,其韧性大幅度降低,威胁着船体结构的使用安全性。因此,良好的焊接接头力学性能是保证船体结构钢安全性的重要因素,而焊缝断裂行为是衡量力学性能的重要指标之一。对不同厚度的DH36船板钢进行了埋弧焊接,并用金相显微镜对焊接接头组织进行了显微组织观察。结果表明,焊缝金属部位的显微组织主要为晶界上的先共析铁素体、晶内针状铁素体和珠光体。熔合区是较窄的结晶过渡区,基本为焊缝铸态组织到热影响区条状组织的突变。三种焊接接头在距熔合线2mm处均为粗晶区。在50k J/cm线能量下,16mm厚钢板的焊接接头在距熔合线5mm处为细晶区,其余两种焊接接头在距熔合线5mm处为不完全重结晶区。利用Pro Cast软件对焊缝凝固组织进行了数值模拟。结果表明,在100k J/cm焊接线能量下,25mm厚钢板焊缝凝固组织的柱状晶晶粒较为粗大,柱状晶区所占比例较大。在150k J/cm焊接线能量下,40mm厚钢板凝固组织的柱状晶区所占比例较小。无论是单坡口焊接还是双坡口焊接,柱状晶/等轴晶的比值随着板厚和线能量的增加而降低。针对焊缝中心和熔合线分别进行了低温冲击试验,利用扫描电镜对冲击断口进行了分析。结果表明,熔合区断裂以穿晶断裂为主,其主要断裂机理为晶界应变集中模型以及晶界应力集中模型。焊缝中心断裂以沿晶断裂为主,同时出现了穿晶断裂,其主要断裂机理为先共析铁素体边界存在一定的碳化物,易造成穿晶断裂,互锁的针状铁素体对裂纹产生阻碍作用,易出现沿晶断裂。利用电子万能试验机分别对100k J/cm线能量下25mm厚钢板和150k J/cm线能量下40mm厚钢板的焊接接头进行了常温拉伸试验,并利用扫描电镜进行了分析。结果表明,在使用相同焊丝和焊剂的条件下,拉伸断裂方式均为塑性断裂,断裂位置均为母材。焊丝与母材的匹配关系是决定拉伸断裂位置的重要因素。