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随着压力容器工业的发展及大线能量焊接技术的不断应用,对压力容器用钢提出了更高的要求,在具有高强度、高韧性的同时保证良好的焊接性。在大线能量焊接条件下,钢板的焊接热影响区(HAZ)出现晶粒粗化、易产生焊接裂纹等问题,严重恶化HAZ的韧性,成为制约钢板应用大线能量焊接技术的关键因素。氧化物冶金技术利用钢中细小的夹杂物粒子,抑制奥氏体粗化,促进晶内针状铁素体的形核,从而改善焊接热影响区的组织,是目前有效提高钢板焊接热影响区韧性的关键技术。本文针对压力容器用钢,利用氧化物冶金的思想,采用Ti、Zr、Mg、B等合金元素进行复合脱氧,利用真空感应炉制备了六炉实验钢。通过优化研究脱氧工艺对钢中夹杂物、析出相、钢的组织、力学性能及焊接性能的影响规律,确定了工业试验方案,开展了工业试验,并对工业试验钢的力学性能及焊接性能进行了研究。论文获得的主要结论如下：(1)B元素对夹杂物的平均直径及分布有较大影响,B的加入可以降低钢中夹杂物的平均直径,提高单位面积夹杂物的个数。Ti-Zr-Mg和Ti-Zr-Mg-B脱氧工艺相比,夹杂物的平均直径由0.85μm降到0.69μm,单位面积夹杂物的个数由2878个/mm2提高到7914个/mm2。(2)计算分析表明,实验钢中的主要析出相有MnS、Ti(CN)、Nb(CN)、BN、MC、 M7C3等。随着实验钢中C质量分数的增加,奥氏体相区间增大,奥氏体向铁素体转变温度降低,MnS、Ti(CN)的析出温度会有一定降低,Nb(CN)的析出温度会有一定升高。(3)六组实验钢中,3#Ti-Zr-Mg脱氧实验钢具有最好的强度与韧性匹配,其抗拉强度和屈服强度分别为680MPa及520MPa,其-20℃冲击功达到了142.3J。(4)不同脱氧工艺实验钢在不同线能量热模拟后具有不同的性能。采用Ti-Zr-Mg脱氧工艺的钢样,经过100kJ/cm线能量热模拟焊接后,热影响区的低温冲击功大于100J,满足国家标准要求。(5) Ti-Zr-Mg脱氧产物在大线能量焊接条件下,能起到钉扎和促进针状铁素体形成的作用,改善焊接热影响区的组织,提高低温韧性。(6)工业试验制备的钢样,具有良好的力学性能及焊接性能。抗拉强度及屈服强度分别达到了605MPa和465MPa,经150kJ/cm线能量模拟焊接后,低温冲击韧性为52.1J,满足国家标准中对压力容器用钢母材冲击韧性的要求。