隨著耐磨板強度不斷提高，強度提高帶來的焊接冷裂紋傾向大、焊縫金屬韌性下降的問題日益顯得突出，很大程度上制約了高強度耐磨板的應(yīng)用。為解決該焊接難題，材料界提出了耐磨板的焊接匹配的課題。對于焊接接頭，焊縫金屬與母材在強度上存在三種組配關(guān)系: 等強匹配(焊縫強度等于母材)、高強匹配(焊縫強度高于母材)及低強匹配(焊縫強度低于母材)。長期以來，雖然實際焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計、焊接工藝制定及焊接材料選擇基本以等強匹配為主，但一些研究人員提出了高強匹配焊接技術(shù)，而有些研究人員則認(rèn)為低強匹配更易獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭?？蒲泄ぷ髡呓?jīng)分析認(rèn)為低強匹配焊接技術(shù)能較好的控制焊接冷裂紋的產(chǎn)生并保證接頭的抗斷性能。
雖然耐磨板高強匹配焊接技術(shù)通過提高焊縫金屬的強度可以降低位于焊縫中的裂紋的擴(kuò)展驅(qū)動力，從而提高焊接接頭抗斷能力，但前提是接頭總體韌性處于較高水平。隨著耐磨板強度的提高，焊接冷裂紋敏感性增大、焊縫韌性降低，焊接難度增大。相反，采用焊接裂紋敏感性相對較低、焊縫金屬塑韌性相對較高的低強匹配焊接技術(shù)能較好的控制焊接冷裂紋的產(chǎn)生并保證接頭的抗斷性能。從大量的研究結(jié)果與實際工程經(jīng)驗來看，低強匹配是解決高強度耐磨板焊接難題的有效途徑。
低強匹配具有如下特點:
?。?）通過母材拘束強化，可以實現(xiàn)一定幅度范圍內(nèi)的低強匹配焊接接頭與母材等強。研究顯示，只要焊縫金屬的強度不低于母材強度的 80% 則仍可保證接頭與母材等強；焊縫金屬強度比母材低 10-15% 不會引起接頭總體強度的降低; 有實驗證明，對于屈服強度分別為 960 MPa 和1100 MPa 級別的耐磨板，焊縫金屬強度比母材低23%也未引起接頭強度的降低。
（2）與等強或高強匹配相比，低強匹配接頭焊接殘余應(yīng)力峰值水平相對較低，同時焊縫金屬因強度要求的降低而減少了合金成分含量，從而降低了組織淬硬傾向，使得焊接冷裂紋產(chǎn)生傾向相對較低，從而可以降低預(yù)熱、后熱等工藝要求。實驗表明: 與等強或高強焊縫相比，低強匹配能有效降低焊接殘余應(yīng)力，同時焊縫金屬具有更高的塑性和斷裂韌性，降低了焊接冷裂敏感性，從而可明顯降低預(yù)熱溫度。實際上其疲勞裂紋擴(kuò)展速率與等強匹配焊縫相當(dāng)。低強匹配接頭焊縫金屬具有相對較高的塑性和斷裂韌性及較低的焊接殘余應(yīng)力峰值水平，在一定程度上有利于接頭抗斷性能的提高。
低強匹配的概念已應(yīng)用于多種高強度耐磨板的焊接，有效地降低了焊接冷裂紋控制難度，俄羅斯一直采用低強匹配焊接技術(shù)建造各型潛艇。美國與日本的聯(lián)合研究，確認(rèn)了低強匹配焊接的有效性。目前，日本已將低匹配焊接技術(shù)應(yīng)用于潛艇結(jié)構(gòu)的建造。