钙脱氧和镁脱氧的氧化物冶金工艺效果对比

氧化物冶金技术是提高厚板大线能量焊接热影响区（HAZ）低温冲击韧性的有效手段之一。大线能量焊接技术具有焊接道次少、效率高、速度快的优点。但是厚板经过大线能量焊接之后，HAZ低温冲击韧性显著降低。这是由于在大线能量焊接过程中，HAZ经历了焊接热循环加热，当线能量达到400kJ/cm时，HAZ温度可达1400℃，且持续时间长，奥氏体晶粒完全长大，在冷却过程中转变成粗大的铁素体晶粒并形成上贝氏体组织，造成HAZ低温冲击韧性的大幅度降低。

东北大学的学者为了提高厚板经400kJ/cm大线能量焊接后热影响区的低温韧性，在热力学计算的基础上，研究了铝脱氧、钙脱氧和镁脱氧3种脱氧工艺对夹杂物的影响。利用夹杂物自动分析仪对夹杂物进行分析后发现，铝脱氧工艺析出的夹杂物尺寸大、数量少，且主要为Al2O3和Al2O3＋CaO的复合夹杂物；钙脱氧工艺析出夹杂物的主要类型为3μm以下小尺寸的表面包裹MnS铝酸钙夹杂。镁脱氧工艺生成了大量1μm左右弥散分布的MgO和以MgO为核心的表面有TiN和MnS析出的夹杂物。利用钙脱氧和镁脱氧工艺生产的钢板经过400kJ/cm大线能量焊接热模拟后热影响区的-20℃冲击功都在180J以上。