利用焊接热模拟及碳萃取复型技术,对Ti-Nb微合金钢及其模拟焊接粗晶热影响区中第二相粒子的形态、数量及物相进行了研究。结果表明,母材中第二相粒子的形状不规则,粒子中Nb的相对含量wNb/(wNb+wTi)在0.25～0.82之间,尺寸较大的粒子含有较多Ti,形状接近方形;尺寸较小的粒子含有较多的Nb,形状接近球形。焊接热循环后,粒子的数量显著减少、平均尺寸增大,残留的粒子变为方形。t8/5从10s增大到60s时,粒子的平均尺寸进一步增大,粒子数量进一步减少,粒子中Nb的相对含量均在0.20～0.50之间。但t8/5再从60s增大到120s时,粒子的平均尺寸反而减小,粒子数量增大,又重新出现一些含Nb量较高的球形粒子。分析表明,焊接热循环加热过程中粒子的溶解具有较大的滞后效应,大约滞后于实际温度70℃,粒子的溶解持续到焊接热循环冷却过程的高温阶段;t8/5较大时,冷却过程中粒子不但能以残留的粒子为晶核析出,还能通过独立形核析出。利用建立的粒子沉淀热力学模型对不同温度时粒子的成分进行了计算,计算结果与试验值吻合良好。