石油、天然气多在环境气候恶劣的地区,这就要求输运管道必须具备高强高韧等综合力学性能。随着低碳贝氏体钢和高性能管线钢的发展,研制与其匹配的埋弧焊用焊接材料,并研究这种钢焊接接头的强韧化机理迫在眉睫。本文以低碳贝氏体钢（含碳量 0.044%）为母材,自主研发了烧结焊剂CaF2-MgO-A12O3-CaO-ZrO2匹配Mn-Ni-Mo-Ti-B合金系焊丝,使用康王埋弧自动焊机对母材进行双面焊双面成型。对焊接接头的组织和力学性能进行了分析,结果表明:焊缝区的显微组织主要是针状铁素体（AF）、粒状贝氏体（GB）和少量板条贝氏体（LB）,热影响区组织主要为多边形铁素体（PF）、粒状贝氏体和贝氏体铁素体（BF）。AF韧化焊缝,GB和LB强化焊缝。焊接接头中Mn、Si、Ti、Mo、Ni等元素含量变化较大,一方面是由于焊接过程中发生了氧化烧损,另一方面是因为凝固时的固-液界面的浓度差不同导致元素的扩散速度不同。焊缝的冲击韧性随针状体素体含量的增加呈现先增后趋于平缓的关系,少量的AF对分割晶粒及细化晶粒作用不明显,当达到一定量时,AF对阻止裂纹的扩展有较大的作用。EDS及EBSD试验结果说明焊缝区针状铁素体以A12O3夹杂物为核心多维形核呈放射状生长,焊缝区针状铁素体的晶粒取向存在一定的规律,在某些晶体学方向上择优取向；各针状铁素体晶界之间为大角度；以同一个夹杂物为核心且在同一个方向背向生长的针状铁素体具有相同的取向,这是因为它与奥氏体具有一定的晶体学取向关系。焊缝中铝元素含量与针状铁素体含量存在一定关系。焊接接头的抗拉强度与焊缝中GB的含量存在一定的函数关系。焊缝区SEM、TEM分析发现GB起到细晶强化和第二相M-A岛强化的作用,LB起晶界强化和组织强化的作用。焊缝中B含量与Mn当量与焊接接头的强度存在一定的函数关系。