15CrMoR钢的焊接工艺规程的制定[精品].doc

15CrMoR钢的焊接工艺规程的制定 目录 1 绪论 1 2 2 2 2 2 3 4 5 3 15CrMoR 钢的焊接性 6 15CrMoR 钢的焊接 6 115CrMoR 6 15CrMoR 钢的 7 8 15CrMoR 钢的 8 15CrMoR 钢的 9 10 15CrMoR 钢的 10 15CrMoR 钢的 10 15CrMoR 钢的 11 15CrMoR 钢的 11 15CrMoR 钢的 11 15CrMoR 钢的 11 15CrMoR 钢的 11 15CrMoR 钢的 11 15CrMoR 钢的 12 15CrMoR 钢的 12 15CrMoR 钢的 13 4 15CrMoR 钢的焊接工艺的拟定 14 焊接方法的选择 14 15 接头形式及坡口设计 15 焊接参数的选择 16 焊条直径 16 焊接电流 16 电弧电压 17 焊接速度 18 焊接线能量 18 焊接层数 19 19 焊前准备 20 焊前预热 21 焊后热处理 22 5 15CrMoR 钢的焊接工艺评定 23 5.1焊接工艺评定的要求 23 5.2焊接工艺评定指导书 23 5.3 焊接工艺评定报告书 26 结 论 28 致 谢 29 参考文献 30 摘要：15CrMoR 钢以其抗氧化性、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 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 15CrMoR 中板焊接的方法和焊接工艺 措施。 【关键词】15CrMoR；可焊性分析；焊接工艺 1母材的组成成分和力学性能 1、化学成分：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化学成分 化学成分（质量分数）（%） C Mn Si Cr Mo Ni Nb+Ta S P 15CrMo 0.1 0.55 0.55 0.95 0.50 ≤0.30 _ 0.019 0.025 2、15CrMo力学性能 　　 牌号 拉力强度 屈MPa 伸长率（%） 15CrMo 440~640 235 24 二　分析焊接性 1 焊接裂纹 影响大的元素分析 　(1)碳　由于碳化物的形成，碳在热裂纹中有着重要的作用。在Cr-Mo钢中，当含碳量由0.05%增至0.20%时，裂纹倾向明显增加。在含V量高的钢种中，碳的影响更大。　(2)铬　Cr的影响是两个方面的。当钢中的含Cr量＜1.5%时，随着含Cr量的增加，裂纹倾向增大；当含Cr量＞2.0%时，随含Cr量的增加，裂纹倾向逐渐减小。 (3)钼　Mo能够降低蠕变塑性，增加裂纹。其作用是通过对相变特性的影响及碳化钼的析出而实现的。模拟热循环试样缺口应力试验，当Mo的含量为0.21%时，627℃断裂的时间为1300min，而Mo的含量为0.54%时，断裂时间降为2min，说明Mo含量的增加，提高了钢的再热裂纹的敏感性。~800℃区间的冷却时间，这样可以减少或避免淬火组织，有利于氢的逸出。 焊后热处理影响：具有延迟特征的焊接冷裂纹主要与氢的扩散和聚集有关，如果焊后很快冷却至100℃以下，氢来不及逸出，就可能造成延迟裂纹。 从碳当量的大小来判断冷裂纹的敏感性 C Mn Si Cr Mo Ni Nb+Ta S P 15CrMo 0.16 0.55 0.55 0.95 0.50 ≤0.30 _ 0.019 0.025 其碳当量（按国际焊接协会W）推荐的公式：Ceq＝C＋Mn/6＋（Cr＋Mo＋V）/5＋（Ni＋Cu）/15＝0.54% 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0.54%，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 C Mn Si Cr Mo Ni Nb+Ta S P 15CrMo 0.16 0.55 0.55 0.95 0.50 ≤0.30 _ 0.019 0.025 热裂纹敏感性分析 Hes=C×(S＋＋/25)×1000/(3×Mn＋＋＋) =2.45~6.36 Hes为4时该钢种易产生热裂纹。 根部裂纹敏感指数 Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Cr/20+Ni/60+Mo/15+V10+5B(%)=0.21~0.32（%） 一般认为CE≧0.45%, P.Cm≧0.3%时,材料具有一定的冷裂倾向。 综上所述，15CrMo钢有较高的再热裂纹和冷裂纹倾向， 再热裂纹的敏感因素 再热裂纹形成机理影响因素