大线能量焊接是船板钢焊接技术的主要发展方向之一，焊接热影响区组织与性能控制是大线能量焊接需要解决的的核心问题，而氧化物冶金是解决这一问题的关键。研究非金属夹杂物对焊接热影响区组织和性能的影响及作用机制对完善氧化物冶金理论和支撑氧化物冶金技术开发具有重要意义。
　　本课题以FH40级船板钢作为依托钢种，在实验钢冶炼的基础上，经锻造、轧制和焊接制备了焊接试样，考察了Mg、Zr单独处理、Mg-Zr复合处理、焊接能量输入对焊接热影响区夹杂物的数量、成分与形貌，组织与力学性能的影响，并探讨了焊接热影响区组织控制机制。
　　对于镁处理来说，与基准钢相比，钢中非金属夹杂物数量显著增多，粒度细化。非金属夹杂物主要以Al-Mg-O(+MnS)形式存在，具有较强的诱发IAF形核能力，可有效抑制粗大GBF和WF组织的形成。经历较大线能量焊接后，HAZ组织未发现粗化趋势，冲击韧性保持稳定且优于基准钢。
　　锆处理也可有效增加钢中非金属夹杂物数密度，细化夹杂物粒度。钢中主要非金属夹杂物ZrO2+Al2O3(+MnS)也具有诱发IAF形核的功能，与Mg处理相比，Zr处理钢粗晶区中细小QF组织数量增多。在较大的焊接线能量条件下，尽管粗晶区晶粒尺寸小幅增大，但冲击韧性依然保持较好，推测为细小均匀的QF和IAF组织共同作用的结果。
　　镁锆复合处理同样能够实现钢中非金属夹杂物的细小弥散化分布。在合适的镁锆复合处理强度下，钢中Al2O3夹杂可完全转变为ZrO2+Al-Mg-O复合夹杂物，其经历较大线能量焊接后也可有效诱导IAF形核，细化了HAZ组织，促进了力学性能的提高。
　　FH40级船板钢经Mg、Zr单独处理及复合处理后，生成的Al-Mg-O、ZrO2+Al2O3、ZrO2+Al-Mg-O氧化物与MnS的复合夹杂物诱导IAF的形核行为可归结为贫锰区机制，部分不含MnS的Al-Mg-O、ZrO2+Al-Mg-O氧化物诱导IAF的形核行为可归结为最低错配度机制。