河钢集团有限公司开发了利用钢液中形成 TiOx−MgO−CaO 细小粒子改善焊接粗晶热影响区韧性的 ITFFP 技术Improve the toughness of HAZ by forming TiOx−MgO−CaO fine particles in steel),成功试制生产出大线能量焊接用 30 mm 厚度规格(H30)和 60 mm 厚度规格(H60)EH420 海洋工程用钢. 母材力学性能试验结果表明,H30 和 H60 试制钢屈服强度分别达到 461 MPa 和 534 MPa,抗拉强度分别达到 570 MPa 和 628 MPa,延伸率分别为 26% 和 24.5%,满足 EH420 海洋工程用钢国家标准要求. 采用 Gleeble-3800 型热模拟试验机对试制钢进行了 200 kJ·cm−1 条件下热模拟试验,并对焊接热影响区中的显微组织和−40 ℃ 冲击韧性进行了分析和测试. 结果表明,试制钢中形成的 CaO(−MgO)−Al2O3−TiOx−MnS 夹杂物可以有效地诱导 针状铁素体析出,显著提高钢材的冲击韧性. 另外,利用气电立焊设备对 H30 和 H60 试制钢分别进行了焊接线能量为 247 kJ·cm−1和 224 kJ·cm−1 的实焊试验,结果显示,H30 试制钢焊接接头表面和根部焊缝处−40 ℃ 冲击吸收功值≥74 J,焊接热影响区≥115 J,H60 试制钢焊接接头表面和根部焊缝处−40 ℃ 冲击吸收功值≥91 J,焊接热影响区≥75 J,焊接接头的冲击性能远高于国家标准值 42 J.