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近来,随着国内工业制造业的迅速发展,相关的船舶建造、大跨度桥梁、海上构造物、大型原油储罐、超高层建筑等不断涌现,中厚板大型焊接构件的生产规模也跟着急速扩大。由于工业发展的促进和理论研究的推动,中厚板大线能量焊接性能成为了钢铁技术研究的一个新方向。本文以氧化物冶金技术为基础,研究不同工艺冶炼的EH40船板钢在模拟大线能量焊接热循环后,试验钢板的低温韧性和组织变化情况,以寻找最优的氧化物冶金新工艺。初步利用性能较优的试验钢在实验室进行了大线能量实际焊接,以期为工业生产提供有价值的参考数据。本论文的主要研究结果如下：(1)以冶金热力学理论为基础,通过简化钢液熔体模型,分析了熔体中[A1]、[Ti]、[Mg]与[O]在不同温度下的平衡与析出；通过Al-Ti-O系脱氧平衡计算后得出：析出较合理夹杂物的元素重量百分比W(Ti)/W(Al)≥13～16；通过试验钢中夹杂物的分析,验证了低铝钢液中适量加入Mg更易于形成MgO·A12O3和MgO复合夹杂物。(2)在实验室MMS-300热模拟实验机上,对试验钢在峰值温度Tp=1400℃,相应线能量在100-380kJ/cm的条件下,进行了模拟大线能量焊接热循环实验,试样经过低温冲击性能测试、断口和显微组织的SEM、OM分析后表明：试验钢E-3具有最优的焊接热影响区组织和冲击韧性。(3)测定了两种试验钢的连续冷却动态CCT曲线,结合相应的微观组织和硬度值,分析了冷却速度对两种试验钢组织转变规律的影响。对具有较优焊接模拟热影响区性能的试验钢E-3进行了奥氏体高温变形后的冷却过程模拟,考察了冷后加热速度对组织的影响规律,运用OM、TEM分析了组织中M/A组织与第二相析出的演变规律。(4)利用气电立焊(EGW)对试验室开发的20mm厚钢板进行了实际的大线能量焊接性能试验,实验结果表明,两种试验钢焊接部位的低温韧性满足中国船级社的要求,试验钢E-3热影响区(HAZ)组织为典型的针状铁素体,其组织演化规律与焊接热模拟试样所得到的结果相一致。