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氧化物冶金技术的发展,为大线能量焊接用钢的研发开辟了新路径,国内外也取得了一致的看法:氧化物夹杂可以为针状铁素体形核提供核心,并有效抑制焊接热影响区晶粒的长大,但如何得到尺寸、形态、分布有效的氧化物夹杂是生产的难点。选用FH40船板钢为基准钢,冶炼含铈、锆和铈锆复合的实验钢,研究实验船板钢中不同氧化夹杂物对铸态组织、轧态组织和焊接热影响区组织的影响。研究结果对氧化物冶金理论的充实与完善和对铝脱氧钢质量的改善具有重要的意义。针对FH40船板钢,采用Visual-mesh软件建模,然后利用SYSWELD软件对FH40钢进行焊接模拟,研究焊接过程中温度场分布、不同区域的焊接热循环曲线和焊接热影响区的组织成分变化曲线,为后续进行Gleeble热模拟焊接实验提供依据。参照某钢厂FH40船板钢的化学成分,冶炼制备含铈、锆和铈锆复合实验FH40船板钢,考察了含铈、锆及铈锆复合实验钢中氧化物夹杂的尺寸、形态和成分等特征,研究了不同实验钢中铈锆夹杂物对铸态组织的影响,并进一步探讨了铈锆氧化物夹杂对晶内针状铁素体（IAF）形核的作用。结果表明:含铈实验钢可将钢中部分A1-O转变为Al-Ce-O,平均粒径增大;在含锆实验钢中夹杂物以A1-O、Zr-O、AlZr-O为主,平均粒径为2.567μm;含铈锆复合实验钢中,可将钢中部分A1-O转变为Al-Ce-O、Al-Zr-O、Al-Ce-Zr-O复合夹杂物,平均粒径为2.624μm;其中,Al-Ce-O、Zr-O、Al-Zr-O和Al-Ce-Zr-O均可诱发IAF的生成,而A1-O不能诱发IAF生成。以铸锭为原料,在锻造的基础上,对实验钢采用TMCP工艺进行了轧制,研究了轧制后不同实验钢的组织和力学性能,并分析了铈锆氧化物夹杂在轧制过程中诱导IAF形核长大的作用机理。结果发现:本轧制工艺条件下,同铸态件一样,含铈、锆和铈锆复合实验钢中Al-Ce-O、Al-Zr-O和Al-Ce-Zr-O均可诱发IAF的生成。以轧态钢板为原材料,结合SYSWELD软件模拟结果,使用Gleeble3500焊接热模拟机对实验钢进行了模拟焊接,研究不同实验钢中铈锆夹杂物对FH40船板钢焊接热影响区组织和性能的影响。结果表明:添加铈、锆和铈锆复合均可不同程度地细化焊接热影响区的组织,从而使焊接热影响区的低温冲击韧性得以改善。图57幅;表14个;参76篇。