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在自行研制的高强钢金属粉芯焊丝的基础上，通过拉伸试验、冲击试验等方法分别研究了微合金元素镍和铌对高强钢焊接接头力学性能的影响，并结合金相分析、扫描电镜分析、化学成分分析等方法从组织和成分的角度对两种微量合金元素的影响机理进行了合理的解释。结果表明，微合金元素镍具有增加焊缝组织中贝氏体和马氏体组织含量从而提高焊接接头强度的作用，并能促进针状铁素体形成而改善接头低温冲击韧性；微合金元素铌同样具有促进焊缝组织形成针状铁素体作用，同时通过细化晶粒和沉淀强化提高接头的抗拉强度。