15CrMoR珠光体耐热钢焊接
15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法
15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法1 前言耐热钢中以珠光体铬钼耐热钢应用最广，因为这类钢一般适用于350-550℃之间，同时，这类钢的合金元素含量相对较少，一般都属于低合金钢的范畴，因为合金钢是在碳钢中加入少量的合金元素，钢的性能就发生了变化，就得到了碳钢所没有的性能，即耐高温、抗氧化、抗蠕化和良好的持久强度,由于合金元素小于3.5%，所以称作低合金，简称合金钢。
它的耐热性和强度均超过不锈钢，但是价格比不锈钢便宜得多，适用于在各种高温高压条件下工作的介质管道。
例如在攀钢煤化工厂外线工艺管道施工项目中，该工程管道φ273×11共1200米，其设计温度为480℃，设计压力为5.5Mpa，并且管道材质为15CrMoG耐热合金钢，这类高温高压的特殊材质管道以前我公司未施工过,所以还没有完善和成熟的施工工艺及经验可以借鉴。
由于合金钢的化学成分和性能与碳素钢、不锈钢存在较大的区别，所以施工15CrMoG耐热合金钢的焊接工艺及步骤都比碳素钢、不锈钢要求更高，也更严格和复杂。
因此掌握此项新技术、新工艺中所有技术参数是具有较大的技术难题。
为了保证焊接质量，公司成立了专题攻关技术小组，开展科技创新，取得了“15CrMoG耐热钢管道焊接技术”这一新成果，并且该技术于2006年通过攀钢冶金技术有限公司（原攀冶建公司）科技质量部组织的科技成果鉴定，获公司科技进步一等奖；在2007年4月全国冶金施工系统QC成果发布会上获得二等奖。
该技术填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢焊接技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造了良好的社会效益和经济效益。
2 工法特点2.1由于15CrMoG钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素，钢材的淬硬倾向较明显，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹,因此15CrMoG 钢焊接时，焊接材料的选择和严格的工艺措施，对于防止焊缝产生裂纹，保证管道使用性能至关重要。
关于15CrMo、12Cr1MoVG钢焊接
关于15CrMo、12Cr1MoVG钢焊接15CrMo及12Cr1MoVG耐热钢焊接技术要求15CrMo及12Cr1MoVG耐热钢焊接特点：铬钼耐热钢中主要含有铬、钼等元素，这些都是显著提高钢淬硬性的元素，特别是钼的作用比铬约大50倍，它们延迟了钢在冷却过程中的转变，提高了过冷奥氏体的稳定性，从而在较高的冷却速度下可能形成马氏体组织，如果管材厚度较大且焊接不预热时，就有可能产生100%马氏体，转变出现淬硬组织，冷裂纹倾向较大。
铬钼耐热钢还具有再裂纹倾向和回火脆性。
15CrMo管材的焊接工艺要点：（1）焊前应对焊缝坡口及两侧各不小于焊件厚度的3倍范围内预热到70-80℃，且焊接过程中应保证预热范围内的母材（内外表面）温度不低于预热温度，且层间温度不低于150℃，不高于250℃。
（2）焊接使用的焊条一定要严格按要求进行烘干使用，在保温桶的存放时间不得超过4小时，剩余的焊材下班时要及时送回焊材烘干箱，不允许留在保温桶内。
（3）每道焊缝必需一次焊接完成。
每道焊缝焊接工作结束后，必须立即进行消氢热处理。
消氢热处理温度为250-350℃，保温时间为15分钟。
保温工作结束后，用硅酸铝板将焊缝及热影响区包裹采取缓冷措施。
（4）焊缝和热影响区的表面不允许存在咬边、裂纹、气孔、弧坑、夹杂等缺陷。
焊接接头上的熔渣和两侧的飞溅物必须打磨并消除干净。
（5）禁止在焊缝的非焊接部位引弧。
因电弧擦伤而产生的弧坑、弧疤，割除临时附件后，遗留的焊疤，均应打磨光滑，并按JB/T4730.4进行100%磁粉检测，Ⅰ级合格。
（6）探伤不合格的返修部位应对其按照要求进行预热后，方可进行清根、补焊。
补焊完成后，按照要求进行无损检测。
无损检测要求：（1）焊接接头（包含返修焊缝）焊接完成24h后才能进行以下无损检测：严格按照JB/T4730.2进行100%射线无损检测，合格级别不低于Ⅱ级。
（2）水压试验合格24h后，焊接接头应进行以下无损检测：焊接接头按JB/T4730.5进行100%渗透检测，Ⅰ级合格。
李断弦工艺设计说明书
50 ~ 70 Mpa 持久强度：
550 10 4
45 Mpa
,Mo 可以显著提高钢的再结晶温度， 并可以强化铁素体， 但是会促进石化，
所一般在 Mo 钢中加入 0.5%～1.5%的 Cr，能有效地抑制石墨化过程的进行，还加入 W、V 等强碳化物元素则效果更好。所以 15CrMo 是一种含有 Cr、W、Mo、V 的低碳合金钢。而 且具有良好的焊接性，其焊接结构广泛应用于石油、石化、高压锅炉等工业领域。其化 学成分见表 1，力学性能见表 2。 化学成分（质量分数）% 牌 号 C 0.120.18 Mn 0.400.70 Si 0.170.37 Cr Mo Ni ≤0.3 ≤ 0.35 S P ≤0.35it PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.
生奥氏体向马氏体转变时，氢一过饱和状态残存在马氏体中，产生氢致裂纹。当焊 缝金属的碳当量和合金元素较高时，有可能使母材热影响区先于焊缝发生相变，氢 就会从热影响区向焊缝扩散，使焊缝中氢处于过饱和。当焊缝冷却后转变为马氏体 组织时，会产生焊缝冷裂纹。因此，在焊接时应进行焊前预热，焊后热处理。 具体说来 15CrMo 焊接时具有以下特点： (1)淬硬性 钢的淬硬性取决于它的碳当量及合金成分含量。 15CrMo 钢中的主要合金 元素 Cr、Mo 都能增大显著提高钢的淬硬性。特别是 Mo 作用，比 Cr 约大 50 倍。这些合 金元素推迟了钢在冷却过程中的转变，提高了过冷奥氏体的稳定性。 (2)消除应力处理裂纹倾向 15CrMo 钢焊接接头消除应力裂纹倾向只要取决于钢中 碳化物形成元素的特性及含量，它常常产生于焊接热影响区的粗晶段。这种裂纹一般在 500℃～700℃温度范围内形成。采用焊前预热和焊后合理的热处理工艺，避免在敏感的 温度区停留时间过长能防止裂纹的产生。 (3)回火脆性 火脆性指钢材及其焊接接头在 350～500℃温度区域长期运行过程中 发生剧烈脆变的现象。 2、焊接方法的选择和分析 2.1、焊接方法选择时应考虑的因素 （1）各种焊接方法的适用范围； （2）待焊 15CrMo 耐热钢板的具体情况：钢板的结构类型、厚度，接头形式和焊 接位置，母材的物理性能、力学性能、冶金性能； （3）对焊缝质量的要求：如硬度、强度、塑性、外观，是否变形等。 2.2、焊接方法的选择 15CrMo 耐热钢的焊接通常采用焊条电弧焊、TIG 焊和 MIG 焊。焊条电弧焊是最常 用的焊接方法，适用范围比较广；TIG 焊适用于薄壁构件；MIG 焊也经常应用于焊接耐 热钢，具有焊接效率高、焊接质量好、焊缝金属抗裂性能高的特点。各种方法适用于不 同场合，应根据合金牌号﹑焊件厚度产品结构以及焊接质量要求等因素加以选择。钨极 氩弧焊热量比较集中，电弧燃烧稳定，采用交流或直流，适用于焊接铝合金，能得到高 质量的接头。综合上述因素，选用手工钨极氩弧焊对 15CrMo 耐热钢进行平板对接。 2.3、焊接方法主要特点分析 钨极氩弧焊具有下列特点： （1） 氩气能有效地隔绝周围空气， 本身又不溶于金属， 不和金属反应， 施焊过程 中 电弧还有自动清除熔池表面氧化膜的作用，因此，可成功地焊接易氧化、氮化、化学 活
浅谈15CrMoR的焊接性
浅谈15CrMoR的焊接性徐强【摘要】随着工程焊接技术的迅速发展,15CrMoR在石油化工、特种设备、动力等行业和部门得到广泛应用.主要分析和总结15CrMoR材料的焊接性、焊接工艺及焊接质量控制的经验做法.【期刊名称】《承德石油高等专科学校学报》【年(卷),期】2013(015)001【总页数】3页(P29-31)【关键词】15CrMoR;焊接性;焊接工艺;质量控制【作者】徐强【作者单位】石家庄市化炭技术服务中心,河北石家庄050100【正文语种】中文【中图分类】TG44随着工程焊接技术的迅速发展，15CrMoR材料由于有良好的耐热性，工艺性能好，又比较经济，成为了动力、石油化工部门的主要结构材料之一。
15CrMoR属珠光体耐热钢，焊接时易产生冷裂纹、再热裂纹和回火脆性。
本文从材质特性和焊接性进行分析，通过正确选用焊接材料和制定合理的焊接工艺及焊缝的质量检测，确保焊接结构的质量，以满足设计及规范的要求。
1 15CrMoR钢的特性及焊接性分析1.1 15CrMoR钢的特性15CrMoR是低合金高强度耐热钢，其组织为珠光体+铁素体，属珠光体耐热钢。
在高温情况下有很好的抗氧化和热强性、抗硫腐蚀和抗氢蚀性能，同时具有良好的工艺性能和物理性能。
通常以正火+回火供货。
15CrMoR钢板的化学成分及力学性能见表1和表2［1－3］。
1.2 15CrMoR焊接性分析1.2.1 淬硬性珠光体耐热钢中的主要元素铬和钼，延迟了钢在冷却过程中的转变，提高了过冷奥氏体的稳定性，因而显著提高了钢的淬硬性，冷却时得到较多的马氏体，产生淬硬组织。
在焊接应力和拘束应力的作用下，容易产生淬硬裂纹。
表1 钢板的化学成分%成分C C P熔炼分析 0.12 ～0.17 1.00 ～1.45 0.45 ～0.50 0.45 ～0.70 0.15 ～0.40 ≤0.030 ≤0.030产品分析 0.11 ～0.17 1.00 ～1.50 0.45 ～0.55 0.44 ～0.65 0.20 ～0.35 ≤0.030 ≤0.030表2 钢板的机械性能注:D—弯棍直径;a—试样厚度抗拉强度σb/MPa 屈服强度σb/MPa 延伸率δ5/% 室温夏比(V形缺口)冲击功/J 弯曲试验180°450～590≥275 ≥18 ≥30(3个试样平均值)≥21(其中一个试样的最低值)无裂纹D=2.0a 1.2.2 再热裂纹由于钢中含有Cr、Mo元素，再热裂纹敏感温度区间为500℃ ～700℃，在焊后热处理或长期的高温工作中，热影响区熔合线附近的粗晶区会出现这种裂纹。
15CrMoR焊接工艺与热处理的影响分析
【摘要】在本文中通过低合金珠光体耐热钢15CrMoR焊接工艺的试验，制定了以15CrMoR 为基础材料的临氢环境下高温高压容器的焊接工艺，评定及热处理工艺，促进产品的投入使用，且效果较好。
【关键词】焊接工艺 15CrMoR 热处理一、前言15CrMoR是石油化工设备常用的一个压力容器用钢号，尤其是处于临氢环境下运行的过程当中，因为较高的压力和温度，其各项服役条件均较为恶劣，所以材料必须具备较高强度尤其是较好的韧性、高温强度以及焊接的性能。
按照某炼化单位的需要，进行某个原料反应产物换热器的制造，因为没有焊接工艺能够完全与之相匹配，笔者对该类材质焊接工艺各项参数进行选择，选取焊接工艺较为相符的生产方式，并取得了让人满意的效果。
二、焊接工艺本工艺主要针对用于的炼油装置当中的换热器，在设备投入到使用过程当中之后介质有硫化氢、油气、氢气等，对于设备焊接质量也提出了较高要求，进而使得焊接工艺编制困难相应增加，为此，正式生产之前进行大量实验，以此做为评定工艺的依据。
（一）封头对接焊缝焊接工艺试验1、焊接方法及焊材选择由于15CrMoR是较大厚度（δ=34）对接，为提高效率故采用埋弧自动焊进行焊接，坡口内外均使用H13CrMoA（Φ4.0）/HJ350（需烘烤），详见：2、焊接工艺的参数为了提高焊接的质量，让焊接结构拘束度降低，需进行焊前的预热。
要做到消氢，让焊接应力降低又需进行焊后的后热。
为此，焊前预热、焊后后热及焊接的过程中层温控制相关参数需见下表：按照设备的形状大小，进行加热装置的设计并对焊缝加热，通过激光色温仪进行温度上的精确控制。
加热装置见下图：（二）焊后的热处理焊后热处理（ PWHT）是15CrMoR钢制压力容器制造过程中的重要工序之一，能够消除焊接残余应力等有害影响、改善焊接接头的性能。
在制定本次热处理工艺前，针对热处理对母材的化学成分和力学性能的影响，进行了分组试验，以高温强度，无塑性转变温度，金像组织，韧性四个指标作为指向进行比对试验，最后得出以下热处理方案。
15CrMoR钢的焊接工艺
拼装间隙， 增大闸门整体焊接时的变形程度。
收稿日期： ２００６－ ０４－ ０７； 修回日期： ２００６－ ０８－ ２３
（ ３） 门叶组拼
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体对接焊缝焊接工艺试验结果合格。
２．２ 焊接工艺措施
温度 取样 ／℃ 位置
表４ 筒体对接焊缝力学性能试验结果
σｂ ／ＭＰａ
拉伸试验 σｓ ／ＭＰａ 断裂位置
冲击吸收功 冷弯试验
ＡＫＶ ／Ｊ（ ２０ ℃）
ｂ＝２ａ
焊缝 热影响区 α＝１８０°
封头对接焊缝、筒体对接焊缝等部位在焊接施工中要严格 执行技术规范要求 ， 特别是焊前预热温度应高于２００ ℃， 层 间 温度应控制在２００～２５０ ℃之间， 焊后需进行相应的后热处理。
１．２ 结构因素
面坡口形式、焊接顺序、热输入、环境温度以及焊前预热与否
焊缝分布较密或分布不均的钢闸门， 容易产生较大的焊接
等因素有关。但只要在闸门制造过程中采取一定的措施， 控制 变形。
好关于材料、结构和制造过程中的各种技术因素， 就可以有效
１．３ 制造工艺因素
地预测和控制焊接变形。
（ １） 下料过程
合气体保护焊， 设备为ＮＢＣ－ ２ !１．２ ｍｍ， 保 护 气 体 为"（ Ａｒ） ８０％＋"（ ＣＯ２） ２０％； 焊前需进行２２０ ℃预热， 焊后需进行２５０ ℃×３ ｈ保温。
１．１．２ 焊接工艺参数
封头对接焊缝焊接工艺参数见表１。
级合格。力学性能试验结果见表４， 按ＪＢ ４７０８—１９９２规定， 筒
６４ ·焊接质量控制与管理· 文章编号： １００２－ ０２５Ｘ（ ２００６） ０５－ ００６４－ ０３
15CrMo钢的性能及其焊接方法
15CrMo钢的性能及其焊接方法陈蓉李攀峰陈桂芹（济南市锅检所济南山东250002山东澳信石化装备工程有限公司济南山东250217）山东华宸高压容器有限公司济南山东250101摘要：从理论和实践两个角度，探讨了15CrMoR材料有关的性能及其焊接工艺。
关键词：15CrMoR；焊接工艺；性能1、引言焦碳塔是延迟焦化装置的关键设备，其操作条件十分苛刻，操作温度高，温度变化范围大。
设备直径从5400-8800mm，由于100%射线检测，整体热处理，焊接质量要求非常严格，目前焦碳塔壳体材料一般采用15CrMoR钢，由于15CrMoR钢焊接性能较差，焊接时极容易产生焊接裂纹，因此探讨一套比较合理的焊接工艺十分必要。
2、15CrMoR耐热钢母材性能2.1 GB713-2008对15CrMoR的化学成分规定见表1表1 15CrMoR钢化学成分2.2力学性能见表2其金相组织为铁素体+珠光体+少量的贝氏体，晶粒度5-8级。
表2 15CrMoR钢力学性能3 15CrMoR 焊接时存在的问题15CrMoR中的Cr、Mo合金元素与碳共同作用，使奥氏体稳定性增大，临界冷却速度降低，易产生淬硬组织，导致冷裂纹的产生。
这与合金元素与碳的含量、氢的存在及焊接拘束度有关。
15CrMoR属淬硬倾向高的钢种。
其母材、焊缝具备固定的塑性储备，塑性变形能力相对较低，易在焊接缺陷处产生应力集中，加之氢的扩散聚集，导致诱发裂纹的临界应力值低，冷裂纹倾向较大。
应力状态是引起冷裂纹的直接原因，并会影响氢的分布。
15CrMoR焊接接头的应力状态主要有热应力、组织相变应力和接头外部刚性拘束引发的应力相互叠加的结果。
氢的直接作用主要为扩散氢，向应力集中部位扩散，当达到氢的临界含量值时，便引发裂纹。
来源于焊接材料的水分、坡口上的油污、铁锈及空气中的水分。
在高温焊接电弧作用下，分解的氢原子或氢离子大量溶于焊接熔池。
小体积熔池在快速冷却凝固过程中，氢来不及逸出，已过饱合状态存在于焊缝，在浓度梯度作用下，焊缝中的过饱和氢在一定温度区间（-100~100℃）扩散。
EQ情商-15CrMoR压力容器的焊接工艺设计 精品
1 绪论1.1 焊接技术概述焊接是一种将材料永久性的连接，并成为具有给定功能结构的制造技术。
几乎所有的产品，从几十万吨巨轮到不足１克的微电子元件，在生产制造中都不同程度地应用到焊接技术。
焊接已经渗透到制造业的各个领域，直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。
近年来，焊接已由一个单一的加工工艺发展成为有科学基础有广泛应用范围和前景的焊接工程和焊接产业，在这些产业中，焊接在其中占有重要地位，是决定其产品使用安全的关键。
有些直接出焊接产品或在现场装焊接后投入使用，有些是作成主体结构然后在其上安装动力和机电设备后应用，有焊接结构的质量和安全保证在整体结构设计合理的情况下，主要决定与焊接联结部位的结构、材料匹配、工艺设计、先进的焊接制造工艺及设备和准确的无损检测技术，这些都决定了焊接联结部位的的内在和外观质量，形成了分布在各工业和基础设施建设部门各具特色的焊接结构行业，同时也形成了结构焊接需要的焊接设备行业和焊接材料行业。
这些行业是互相关联促进的行业。
焊接结构已有日新月异的发展:在装备制造业结构中用焊接结构局部或全部代替铸件或锻件结构和由局部铸件或锻件焊接成组合结构是大重型结构发展的方向，可大大节约大型铸锻车间及其设备的基本建设投资和生产过程的能源消费，同时还可缩短生产周期;在各种建筑行业广泛采用钢质焊接结构代替钢筋混凝土结构，可达到大跨度、轻自重、工厂造、设计优、工程在建周期短、环境污染少，基础费用省，折除后材料可循环使用，因而符合目前绿色制造和资源循环利用建设节约型社会的大潮流。
目前我国微电子及IT行业中的发展，高强有色金属、光钎、超导和复合材料及高分子材料的应用，都对焊接工艺、设备和材料提出了很多新的要求，因而得到了相应发展。
1.2 压力容器的分类压力容器按其承受压力的高低分为常压容器和压力容器。
压力容器的分类方法很多，主要的分类方法有以下几种：（1）按设计压力划分，可分为低压容器、中压容器、高压容器、超高压容器。
15CrMoR的焊接工艺评定
15CrMoR的焊接工艺评定0、前言我厂氮合成塔技术改造中，105D出口至123C的管道上有多道高压焊口，材质为15CrMo钢，规格为φ14＂×3/4＂，管内介质为氢、氨氮混合气体，其工作压力高达150Kg，工作温度高达500℃。
为了保证焊接质量，选用了不同的焊接材料和焊接工艺进行了焊接工艺评定试验，为现场施焊提供了可靠的焊接工艺数据。
1 15CrMo钢的焊接性15CrMo钢系珠光体组织耐热钢，在高温下具有较高的热强性（δb≥440MPa）和抗氧化性，并具有一定的抗氢腐蚀能力。
由于钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素，钢材的淬硬倾向较明显，焊接性差。
15CrMo钢的化学成分如下：C：0.16%，Si：0.27%，Mn：0.55%，Cr：0.95%，Mo：0.50%，S≤0.40%，P≤0.035%，其碳当量（按国际焊接协会11W）推荐的公式：Ceq＝C＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋V）/5＋（Ni＋Cu）/15＝0.545%根据经验：当Ceq＞0.4%时，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹，而15CrMo 钢的Ceq值达0.545%，故15CrMo钢的淬硬倾向大，焊接性差，因此15CrMo钢焊接时，焊接材料的选择和严格的工艺措施，对于防止裂纹，保证使用性能至关重要。
2 焊接工艺2.1 焊接材料针对15CrMo钢的焊接性及现场高压管道的工作特点，根据以往的经验，参照国外提供的焊接工艺卡，我们选择了两种方案进行焊接试验。
方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L H05SiCrMoA焊丝，T1G焊打底，E8018-B2焊条，焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。
方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E309Mo-16焊条A312E309Mo-16E309Mo-16用于0Cr24Ni13Mo2类型不锈钢、异种钢、复合钢的焊接，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。
焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。
15CrMo耐热钢焊接性能与焊接工艺
15CrMo耐热钢焊接性能与焊接工艺尿素合成塔扩建工程，其中用于输送氨介质的工艺管道，设计压力为32MPa，设计温度为220℃，材质有15CrMo、20G，管径有Φ159×28、Φ219×35、Φ273×40等，由于15CrMo合金钢管道焊接难度比较大，焊接工艺要求比较高，以15CrMo合金管道Φ159×28为例，进行焊接性能及焊接工艺评定作如下论述。
.1 15CrMo材料性能、化学成分及焊接性.1.1基本性能及化学成分：15CrMo属于珠光体耐热钢，它以加入铬、钼合金元素为主，合金元素铬能形成致密的氧化膜，提高钢的抗氧化性能，还有阻止石墨化的作用。
钼是耐热钢中的强化元素，形成碳化物的能力比铬弱，钼优先溶入固溶体，强化固溶体。
钼也有阻止石墨化的作用，故应与铬同时加入钢中，以阻止碳的石墨化。
钼的熔点高达2625℃，固溶后可提高钢的再结晶温度，有效地提高钢的高温强度和抗蠕变能力。
钼可以减少钢材的热脆性，还可以提高钢材的抗腐蚀能力。
.1.2焊接性：15CrMo 耐热钢的焊接性与低合金结构钢相近。
因为在钢中加人铬、钼合金元素，使碳当量增加，钢的淬硬倾向增大，提高焊接热影响区的硬度，容易产生焊接冷裂纹。
由于母材与焊缝金属中碳和合金元素含量的差异，当滞后相变的母材热影响区发生奥氏体向马氏体转变时，氢以过饱和状态残存于马氏体中，产生氢致裂纹。
当焊缝金属的含碳量和合金元素较高时，有可能使母材热影响区先于焊缝发生相变，氢就会从热影响区向焊缝扩散，使焊缝中氢处于过饱和。
当焊缝冷却后转变为马氏体组织时，会产生焊缝冷裂纹。
因此在焊接时应进行焊前预热，焊后热处理。
.2焊接工艺.2.1坡口选择及清理：1）坡口选择U形坡口，见下图：2）坡口内外两侧各20mm处的锈、油、污应清除干净。
.2.2焊接方法：采用氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面。
.2.3焊材选择：氩弧焊打底焊采用H13CrMoA焊丝，焊条电弧焊填充、盖面采用R307焊条。
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Ｔ Ｃ） ｌ ａＰ － ９ （ ＝ａＯ￣ ３６ Ｃ
供货状态 ： 正火＋ 回火
１ １ＣＭｏ 的冷 裂 倾 向分 析 ． ５ｒ Ｒ ２
１ ＣＭｏ ５ ｒ Ｒ是以 Ｃ ． 为基的低 合金耐热钢 ， ｒＭｏ － 一般都在热 处理状态下焊接 ， 中加入 的 Ｃ 、 等元素一方面增加 了钢 钢 ｒＭｏ 中碳化 物的形成能力 ， 一方 面增加 了钢 的淬硬性 ， 成焊接 造
有一定 的抗氢腐蚀能力 ， 在石油化工等行业 中的应用 日趋 广 泛 。但由于钢 中含有较高含量 的 Ｃ 、 ｒＣ和其它合金元素 ， 钢材
的淬硬倾 向较 明显 ， 焊接性差 ， 其主要 问题是 热影 响区硬化 ， 冷裂纹及焊后热处 理时产生再热裂纹。我 厂重油催化改造中 油气大管部分选用 １ ＣＭｏ ５ ｒ Ｒ钢 ， 规格 ｑ７ ０ １ｍ 现对该钢 ｂ ２ｘ ２ ｍ。 种 的可焊性 、 工艺参数及其热处理进行分析 、 设定 ， 以为其实 际施工做理论支持。
含 量 ％ Ｏ１ ．８ Ｏ３ ．２ ０６ ．２ ０ ２ ００ ９ ．１ ０ ．１ ０８ ０ ．０ ０５ ０ ．０
由于 １ＣＭｏ ５ ｒ Ｒ存 在一 定 的冷裂 纹 和再热
机 械性 能 ：ｒ ４ ５ ａ （＝ ５ Ｍ ａ ￣＝ １ＭＰ ，ｂ５ ０ Ｐ ， ｒ
裂纹倾 向 ， 以在工艺上采取 一定 的预热 ， 对其起 到好 的 所 将
接头的冷裂 敏感性增大。按 目前应用较多 的碳 当量计算公式
可计算 出 １ＣＭｏ ５ ｒ Ｒ钢的碳当量 。
ＰＰ＋ ＋ ｃ５ ＝Ｍ０
式中 ： 冷裂纹敏感 指数
＝
ｃｃ ＋ ＋± （ ＋ 鱼警 ％ ＝ ）
＝ Ｏ．４３ ５ ％
ｃ ＋ ＋ ＋ 鲁＋ ＋ 枷： ＋ 等＋ 告
化、 冷裂纹、 软化及焊后热处理 时产 生再热裂纹。通过理论分析和焊接 工艺试验 ， 确定 了 １ ＣＭｏ ５ ｒ Ｒ中板焊接 的方法和焊接 工艺
措施。试验证 明， 我们制 定的焊接工艺是 合理 的， 能够满足 生产需要。
【 关键词 】５ｒ ｏ ； １ＣＭ Ｒ 可ｃ Ｅ ＨＮ。Ｌ Ｙ ＶＩＩ 。Ｇ ｓ。Ｎ 科技视界 ｌ６ １
Ｓ ｉｎ ｅ ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｖｉ ｏ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｎ ｉ
２１ ０２年 ０ ５月第 ｌ ５期
科 技 视 界
科教前哨
可计算出 ： （ ＝ １．￣。 Ｔ ℃）２ ０４Ｃ
Ｏ．８ ％ ２ ４４
根 据经验 ，碳 当量在 ０ 一 ．％之 间的钢材焊接性 较差 ， ． Ｏ６ ４ 焊接时须采 用预热及 焊后热处理 等工艺措 施 以防止 焊接冷
Ｈ 焊缝 中的扩散氢含量 （ Ｌ１０ ） 取 ７ｍ ／０ ｇ ： ｍ ／０ ｇ 。 Ｌ １０
ｈ 板厚 ｍ ： ｍ）
０ 概 述
１ＣＭｏ ５ ｒ Ｒ钢 系珠光体组 织耐热 钢 ， 在高温 下（ 一般不 超
过 ６０Ｃ 具有较高的热强性 （ｂ ４ Ｍ ａ 和抗氧化性 ， ０ ￣） ８ ≥４ Ｏ Ｐ ） 并具
裂纹的产生 。
１ 再热裂纹敏感性分析 ． ３ 根据再热裂纹 的产生机理学说 ，对珠光体耐热钢 １Ｃ－ ５ｒ Ｍｏ Ｒ的再热裂纹倾 向进行计算。
不能析 出这些碳 、 氮化物及沉淀 ， 使晶内强化 。使应力松弛所
需 的塑性变形就集 中于 晶界 ， 当晶界的塑性不 足时 ， 就会 产
生再热裂纹。
１ 可 焊性分 析
１１ 本次试验 采用 １Ｃ Ｍ Ｒ（＝ ２ ｍ） ． ５ ｒ ｏ ８ １ｍ 板材 ， 其化学 与机械
性 能如 表 １
表 １
（ Ｐ＞ 当 飒 ０时易裂）
Ｍｏ
由以上分析可知 ．其存在一定 的再热裂纹 倾 向，所以在选用焊接工艺时应考虑其有害影
响， 以防再热裂纹的出现。 １ 预热温度的确定 ． ４
标准含量％ ｎ１— ８ １—． ０ ０ ０ ０ ２ｎ１ ｎ ５０ ０ ． － ． ≤ｏ ３ ≤Ｏ ３ ０ ０ １ ０ ．５ ０６ ．４ ４ ７ ００ Ｄ ０ ． － ． Ｏ － ．Ｏ ８ ２ ４
Ｉ 晶内沉淀强化作用理论 分析 ） 此理论基于 Ｃ 、 、 Ｔ、ｂ等元素形成 的碳化 物 、 化 ｒＭｏＶ、ｉＳ 氮 物， 以及 镍基合金 中的沉淀相 （ 相 、 ｉ Ａ 、ｉ）在一次 焊 Ｎ， ｌ ） ， （ Ｔ
接热作 用下 ， 因受热 而固溶 （ 高于 １Ｏ￣）在 焊后 冷却 时却 Ｉ０ ， Ｃ
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙＶｉ ｏ ｃｅ ｃ ｃ ｎ ｌｇ ｓ ｎ ｉ
科教 前 哨
科 技 视 界
２１ 年 ０ 月第 １ 期 ０２ ５ ５
１ Ｍｏ ｒ Ｒ珠光体耐热钢焊接 ５ Ｃ
苏 志明
（ 沧州渤 海石化 工 程有 限公 司
【 摘
河北
沧州
０ １０ ） ６ ０ ０
］］５ ｒ ｏ 以其抗氧化性 、 ｇ１ＣＭ Ｒ钢 热强性及抗硫 性 ， 价格低廉 而在 石化行 业广泛应 用， 其焊接 主要 问题是 热影响 区硬
韧性还是有较大的影响。
对于 Ｃ－ ｒＭｏ系列合金耐热钢 ，预热温度并非越高越好 。 如果高 于马 氏体 转变结束点 Ｍ 的温度 ，那 么当焊件完成最 终 的焊后热处理 时 ， 残 留部分 未转变 的奥 氏体 ． 将 除非 焊件
的冷却 过程加 以严格控制 ，不然就有 可能转变 成马 氏体 组 织 ， 而失去 了焊后 热处理 的作 用 ， 以生产 中应 选预热 温 从 所
元 素 Ｃ Ｓ ｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃ ｒ
２ 利用以低合 金耐热钢 １ ｒ０５ 及 ０５ － Ｃ 为研究 ） Ｃ－ ． ． Ｍｏ ． 一 ｒ Ｍｏ １
对象而得的公式进 行分 析如下 ：
Ｐ ａ Ｃ ＋ ｕ ２ ＋ Ｔ ＋ Ｎｂ ０ ２ ０２ ０【 ｓ ｒ Ｃ ＋ Ｍｏ ５ ｉ ７ ＋１ Ｖ一 ＝ ．＞ ＝ ］