焊接热影响区的组织大致可分为两类：不易淬火钢组织和易淬火钢组织。不易淬火钢组织变化后形成熔合区、粗晶区、重结晶区、不完全冲结晶区和时效脆化区；易淬火钢组织转变后形成崔获取、不完全淬火区和回火区。
管线钢属于不易淬火钢，焊接后热影响区的熔合区和粗晶区对母材性能损伤较大，易形成脆化，其损伤程度取决于母材的合金系统、焊前母材的原始组织状态和焊接规范参数等。对于低于X65钢级的管线钢，在线能量偏低时除产生铁素体和珠光体外，还易产生马氏体（M）、上贝氏体（Bu）和粒状贝氏体（Bg）；在线能量偏高时，粗晶区除易产生铁素体和珠光体外，还易产生共析铁素体和魏氏组织。一般认为，上贝氏体、先共析铁素体和魏氏组织是造成脆化现象的有害组织。对于X70以上钢级的针状铁素体管线钢，粗晶区的组织主要为贝氏体（板条贝氏体和粒状贝氏体）、块状铁素体和先共析铁素体。在板条或块状铁素体间或块状铁素体的基体上存有MA岛。造成这种钢粗晶区韧性降低的主要因素是：
（1）MA组成物的相对量、尺寸和形态。Ma越多、尺寸过粗或过长，以及分布不均匀等使脆化现象严重。
（2）有效晶粒尺寸或者说母材的晶粒长大倾向。随着线能量的加大，不仅原奥氏体晶粒尺寸增大，而且二次结晶组织变粗、变大。板条铁素体的减少以及块状铁素体的增多成为粗晶区脆化的主要原因之一
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钢锭按钢水脱氧程度不同可分为沸腾钢、镇静钢和半镇静钢3类。
沸腾钢是没有脱氧或没有充分脱氧的钢。这种钢液注入钢锭模后，随着温度的下降钢液中的碳和氧反应，排出大量一氧化碳气体，产生沸腾现象，所以叫沸腾钢。沸腾钢锭不产生集中的缩孔，所以钢锭的切头率比镇静钢约低5%～8%，但沸腾钢的偏析大，成分不均。
浇注前脱氧充分，浇注时钢液平静，没有沸腾的钢叫镇静钢。它的组织致密，强度高，偏析少且成分均匀。由于形成中心缩孔而增加了切头率，所以镇静钢的成本比沸腾钢高。对力学性能等各项指标要求较高的和有特殊要求的钢，都铸成镇静钢锭。
脱氧程度介于镇静钢和沸腾钢之间，由于脱氧不完全，在浇注过程中仍有轻沸腾的钢，称为半镇静钢。它比镇静钢的中心缩孔小，切头率低；比沸腾钢的偏析少，力学性能好。
