随着焊接大能量输入的同时,大线能量焊接船板钢焊接热影响区（HAZ）的低温冲击韧性急剧下降,氧化物冶金是当前改善钢板焊接HAZ性能的研究热点之一。国内外学者提出的氧化物冶金理论虽然指出了改善钢板焊接HAZ组织的方向,但氧化物冶金技术并未实现工业化生产,仍处于研究阶段。如何充分理解和认识氧化物冶金的实质,从而构建起方法可控、技术可操作,由理论到实践的技术体系是氧化物冶金研究急需解决的问题。以船板钢DH36级钢种为基础,通过氧化物冶金热力学和动力学研究,揭示奥氏体晶内有效诱发铁素体形核机制,构建了以氧化物冶金技术为核心的船板钢复合微合金化体系,实现了Mo-Nb-Al-Mg-Ti复合微合金化大线能量焊接船板钢工业生产。通过研究表明:充分认识奥氏体相变时在具有一定诱发优势的非均质形核源上非均质形核是氧化物冶金的实质,如何获得奥氏体晶内丰富、弥散、细小的形核源,是形成钢板HAZ均匀细密组织,具有良好低温冲击韧性的根本途径。夹杂物之间的二维错配度指标可以作为控制夹杂物之间的吸附和分布的重要依据,微合金添加顺序Al-Mg-Ti是获得奥氏体晶内丰富、弥散、细小的形核源的关键。典型的诱发奥氏体晶内针状铁素体的复合夹杂物结构以Al2O3为核心,MgO、Ti2O3按顺序附着在核心外,碳、氮化物质点在最外层附着析出,由于碳氮化物与铁素体之间的错配度低,从而有效诱发了IAF形核。利用Fact Sage热力学软件计算出MgO-Al2O3-Ti2O3的三元相图显示钢中有镁铝尖晶石生成,采用EBSD根据不同夹杂物的不同晶体结构,判定钢中镁铝复合夹杂物是形成的镁铝尖晶石,而不是相互附着,钢中Ti的氧化物为Ti2O3。根据二维错配度计算得出镁铝尖晶石与Ti2O3之间错配度大,与MnS之间错配度小。利用EBSD分析夹杂物间的取向关系,可以证明镁铝尖晶石与Ti2O3之间没有取向关系,镁铝尖晶石与MnS之间有平行关系,与错配度计算结果一致。Mo元素在大线能量焊接船板钢中具有使奥氏体晶内非均质形核源获得诱发优势、使晶内铁素体比晶界铁素体优先析出、抑制晶界先共析铁素体生成的独特作用。相变时由于选分结晶,偏析倾向大的且扩大奥氏体相区的C、P等元素富集于晶界;Mo偏析倾向小,奥氏体晶内非均质形核源区域内Mo缩小奥氏体相区的作用相对会突出,从而具有了优先诱发铁素体的优势,这样相对抑制了晶界先共析铁素体的析出。试验钢中添加0.07%的Mo,在焊接HAZ组织中能够有效地抑制晶界先共析铁素体的形成,改善焊接低温冲击韧性。根据二维错配度计算结果预测,V的碳氮化物比Nb的碳氮化物更利于诱发IAF形核,但由于V的碳氮化物析出温度低,而Nb的碳氮化物析出发生在奥氏体向铁素体转变之前,且Nb的碳氮化物析出更完全,所以钢中0.04%的Nb可以有效改善铸态组织,并提高焊接HAZ韧性。开发出具有独立知识产权的船板钢,并实现了工业生产,检测结果为40mm厚钢板,焊接输入线能量为150k J/cm时,熔合线2mm处-20℃冲击吸收能量平均值为195.3J,大幅度超越国标要求（24J）,与母材低温冲击韧性相比,达母材的88%。图99幅;表45个;参196篇。