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2014年全球海运集装箱贸易增长了 5.3个百分点,达到了 1.71亿TEUs。2007年至2014年,全球主要航线的集装箱贸易增长了 9个百分点。为了减轻环境负担以及降低运营成本,需要使用体积更大,效率更高的船舶。对于集装箱船来说,由于强力甲板的大开口,主船体桁的强度必须由有限数量的纵向强力构件来保证。因此需要足够厚的船板钢来充当强力甲板结构。特别是超过50mm的超厚板已经被广泛应用在大型集装箱船上了。焊接作为船舶建造的重要工序,约占船体建造总工时的40%。为了避免造船效率低下,在焊接这种大型钢板时,往往采用大线能量焊接技术。在大线能量焊接时,焊接热影响区的微观组织会变得异常粗大,焊接接头的韧性也会急剧下降。解决这个问题的技术手段之一就是上世纪90年代提出的“氧化物冶金”技术。其利用钢中细小夹杂物来改善热影响区的微观组织,细化晶粒从而增强热影响区的强韧性。已经有大量研究表明,钢中弥散分布的细小夹杂在焊接热循环过程中会钉扎奥氏体晶粒,同时促进晶内铁素体形核。这些夹杂物大都为钢精炼过程中的脱氧产物。夹杂物的尺寸、数量以及成分都对热影响区的组织优化有影响。此外有研究表明用Zr脱氧,得到的脱氧产物ZrO2能有效促进晶内铁素体形核,钉扎奥氏体晶界,细化热影响区组织。考虑到现有的研究中,很少有人从生产到应用,全流程的角度去研究大线能量焊接用钢。因此本论文从船板钢的连铸,轧制再到焊接,三个方面来探究Zr添加对船板钢力学性能和微观组织的影响。具体内容包括夹杂物的尺寸、数量和成分,材料的微观组织以及力学性能。还对连铸坯和轧制板进行了 DSC热分析,研究了奥氏体分解温度及共析反应温度。经研究发现,34 ppm的Zr可有效增加EH36船板钢连铸坯和轧制板中夹杂物的数量,在一定程度上细化了组织,提高了钢材的力学性能。不过在对轧制板进行了大线能量焊接热模拟实验之后发现,此含量的Zr并不能有效抑制奥氏体晶粒生长,促进晶内铁素体形核,无法有效改善焊接热影响区微观组织。为了更好的在氧化物冶金技术中利用Zr元素,仍需进一步的研究。