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厚钢板广泛应用于造船、海洋平台、石油管线、高层建筑等领域的大型焊接结构。为了提高焊接效率和焊接质量,以降低建造成本、提高经济效益,焊接线能量不断提高。由于大线能量焊接过程中,厚钢板焊接热影响区的微观组织严重劣化,导致韧性急剧下降,严重影响钢板力学性能,改善焊接热影响区韧性已成为钢铁冶金、材料领域最为重要的研究课题之一。而利用炼钢过程中引入的微细粒子的氧化物冶金技术是改善厚板焊接热影响区韧性最有效的方法。本论文研究了利用镁脱氧的氧化物冶金钢中夹杂物特性及其大线能量焊接性能。本论文以对大线能量焊接性能需求最为迫切的EH36船板钢为目标钢种,采用镁脱氧的氧化物冶金技术冶炼不同镁含量钢锭,再经TMCP工艺轧制成50mm厚钢板;通过冲击试验、拉伸试验检验厚钢板力学性能;采用大线能量焊接热模拟试验研究钢中镁含量对焊接热影响区韧性的影响;通过扫描电镜观察分析钢中夹杂物,系统性地研究了钢中镁含量对夹杂物特性的影响;通过热力学计算解析钢中夹杂物演变规律。研究表明利用镁脱氧的氧化物冶金技术可以显著改善焊接热影响区韧性。镁脱氧钢中典型夹杂物为中心含镁氧化物和外围MnS组成的复合夹杂物,该类型夹杂物有利于诱发晶内针状铁素体的生成,从而提高厚钢板的大线能量焊接热影响区韧性。随着钢中镁含量升高,中心氧化物成分的变化规律是:A1203→(Mg-Al-Ti-O)→MgO,热力学计算结果与实验结果一致;镁脱氧细化了钢中微米级夹杂物。钢中镁含量较低时,主要通过(Mg-Al-Ti-O)-MnS复合夹杂物诱导生成晶内针状铁素体的组织细化作用改善焊接热影响区韧性;钢中镁含量较高时,促进TiN钉扎粒子生成,通过MgO-MnS复合夹杂物诱导生成晶内针状铁素体的组织细化作用与TiN钉扎粒子的晶粒细化作用的协同作用来改善焊接HAZ韧性。本文包含图38幅,表16个,参考文献99篇。