本文以某船用低合金钢及其焊接结构为对象,通过准静态J积分试验(K=10⁰ MPa m^1/2/s)、摆锤冲击试验(K=10⁵ MPa m^1/2/s)和Hopkinson杆冲击试验(K≈10⁶ MPa m^1/2/s)测得了系列温度下该钢及其焊缝金属的断裂韧度。通过比较发现,该船用低合金钢及其焊缝金属在准静态条件下并未表现出明显的低温脆性倾向,而在动态条件下,断裂韧度随温度的降低而降低,表现出明显的低温脆性倾向;同时还发现,该钢及其焊缝金属存在明显的加载速率敏感性,随着加载速率的增加,断裂韧度下降,材料变脆,且随温度的降低,加载速率的敏感性加剧。 用扫描电镜对该钢及其焊缝试样的断口进行分析发现,高加载速率导致脆性的本质在于晶界传播快速变形或者说裂纹快速扩展的适应能力不足,产生的沿晶断裂而造成的。 利用所测得的断裂韧度值,对室温静态下该船用低合金钢和焊缝构件以及动态下的该钢进行安全评定,给出了应力—临界裂纹尺寸关系曲线图,为避免含有缺陷构件的脆性断裂提供依据;在对该钢断裂韧度测试结果分析的基础上,探讨了断裂特性随温度的变化及其特征,建立了断裂特征分析图,从而使防脆断的选材可以兼顾温度、载荷速率和板厚等因素,达到更好的防脆断目的。