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近些年來，我國船舶工業(yè)國際市場份額迅速上升，尤其是國際金融危機后，我國的國際造船市場份額不降反增。可焊性尤其是耐大熱輸入焊接性已成為制約國內(nèi)船板發(fā)展的瓶頸。氧化物冶金技術(shù)被應(yīng)用在改善鋼的焊接性能上，即利用鋼中細小非金屬夾雜物誘導(dǎo)晶內(nèi)針狀鐵素體的形核，從而提高大熱輸入焊接下熱影響區(qū)(heataffectedzone，HAZ)性能。鋯是強氧化物形成元素，形成的氧化物熔點較高，可提高熱輸入焊接時焊接熱影響區(qū)的韌性。
有學(xué)者在Gleeble3500熱模擬試驗機上，針對添加質(zhì)量分數(shù)0.01%的鋯與未添加鋯的兩種成分的F40級船板鋼，分別進行了不同相變冷卻時間T8/5下的焊接熱模擬試驗。結(jié)果表明，微量鋯的加入，使含鈦F40鋼耐大熱輸入焊接性能大幅提高，T8/5提高至100s時，-60℃沖擊功可達238J。利用熱力學(xué)計算并結(jié)合掃描電鏡觀察含鋯的F4鋼板粗晶熱影響區(qū)組織發(fā)現(xiàn)，隨著T8/5的增大，伴隨著原有含鋯復(fù)合夾雜物尺寸形態(tài)的變化，有利于誘導(dǎo)針狀鐵素體形核的尺寸為1～3μm的鋯-鈦復(fù)合夾雜物數(shù)量呈非單調(diào)減少趨勢，導(dǎo)致粗晶熱影響區(qū)沖擊韌性隨T8/5增大呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。
