15CrMo钢焊接分析
15CrMo的焊接
15CrMo钢厚壁高压管的焊接采用两种焊接方案均为可行。为了保证焊缝性能同母材匹配且具有较高的热强性，采用方案Ⅰ效果更佳，关键是要严格控制焊后热处理工艺。
方案Ⅱ虽可省去焊后热处理，但焊缝在高温下发生碳的迁移扩散而导致焊缝破坏的可能性不容忽视，因此，只有在焊后无法进行热处理时才慎重采用。
打底层 钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12
填充层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24 / /
盖面层 焊条电弧焊 E309Mo-16 φ3.2 90～95 22～24
接时，层间温度应不低于150℃，为防止中断焊接而引起试件的降温，施焊时应由二名焊工交替操作，焊后应立即采取保温缓冷措施。
合金管 15CrMoG GB5310-2008 377×24-45
合金管 15CrMoG GB5310-2008 377×10-12-16
合金管 15CrMoG GB5310-2008 325×25-32
方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底，E309Mo-16焊条，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。
表1 焊接材料的化学成分和力学性能
型号 C Mn Si Cr Ni Mo S P δb/Mpa δ,%
ER80S-B2L≤0.05 0.70.41.2 <0.20.5 ≤0.025 ≤0.025 ≤500 25
E8018-B2 300 ℃ 2h
E309Mo-16 150 ℃ 1.5h
2.3 焊接工艺参数
按方案Ⅰ焊前需进行预热，根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式：
To=350√[C]-0.25（℃） 式中，To——预热温度，℃。
大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法
大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法一、前言大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法是一种广泛应用于石油、化工等行业的管道焊接工法。
本文将对该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施和经济技术分析进行详细介绍，并提供一个工程实例。
二、工法特点大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法具有以下几个特点：- 适用于大口径和薄壁钢管的焊接，能够提高工作效率；- 采用自动焊接机进行施工，减少了人工操作，提高了焊接质量；- 焊接过程中充分考虑了管道材料的耐热特性，确保焊接接头的稳定性和可靠性；- 组织紧凑、焊缝质量好，具有较高的耐压能力；- 施工周期短、成本低、使用寿命长。
三、适应范围本工法适用于各种大直径薄壁15CrMo耐热钢管道的焊接，包括石油、化工、电力等工业领域的管道工程，特别适用于高温、高压环境下的管道系统。
四、工艺原理该工法的主要原理是将焊条均匀焊接于钢管的缝隙中，通过密实的焊缝结构来连接钢管，确保焊缝的强度和密封性。
在实际施工中，根据钢管的材质和要求，采用适当的焊接参数和技术措施，保证焊接质量。
五、施工工艺施工工艺分为准备工作、管道焊接、焊缝修整和焊后处理几个阶段。
具体细节如下：1. 准备工作：包括管道材料的检查和验收、焊接设备的准备、施工现场的清理、施工人员的培训和检查等。
2. 管道焊接：确保焊接前的工件表面清洁，调整好焊接设备的参数，进行管道焊接，并根据需要进行多次焊接过程，完成整个焊接作业。
3. 焊缝修整：焊接完毕后，对焊缝进行检查和修整，以确保焊缝的顺畅和无缺陷。
4. 焊后处理：对焊缝进行除渣、除气孔、除色等处理，以提高焊接质量和外观。
六、劳动组织施工中需要合理组织人员，包括焊接工、质检工、安全工、设备操作工等。
根据施工进度和需要，进行协调和配合。
七、机具设备该工法需要配备下列机具设备：焊接机、焊接电极、焊接夹具、焊接辅助工具、焊接保护装置等。
15CrMo钢容器的焊接
１概述
１５ＣｒＭｏ钢是一种铬、钼珠光体耐热钢，它是应用于 动力工业、石油化工等部门高温条件下的重要材料。主
要用于制造工作温度高于４５０。Ｃ的压力容器。它不仅有
２材料性能
２．１
１５ＣｒＭｏ钢的性能及焊接性
根据国际焊接学会提供的碳当量公式，计算
１５ＣｒＭｏ钢的碳当量： Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋（Ｎｉ＋Ｃｕ）／１ ５＋（Ｃｒ＋Ｍｏ＋Ｖ）／５ ＝０．１８＋０．７／６＋（１．２＋０．６）／５
万方数据
总第１２３期２００３年第３期
安徽化工
４５
性，焊缝成分应与母材相近，但为防止焊缝的热裂倾向， 焊缝含碳量往往比母材低一些。因此手弧焊选用Ｒ３０７ 焊条，氩弧焊选用Ｈ０８ＣｒＭｏＡ焊丝，采用氩弧焊打底，手
弧焊填充、盖面的方法。 ２．３焊接参数的选择
按表３焊接规范进行焊接。预热温度＞１５０℃，预热 范围在２００ｍｍ内，同一条焊缝应连续焊完，焊后立即进 行消氢处理。
状况良好，没有发现焊接质量问题。可见１５ＣｒＭｏ钢的焊 接，虽然有很大的难度，易出现冷裂纹等问题，但只要焊 接工艺选择适当，是完全可以避免焊缝质量问题的，实 践证明此焊接工艺是合理的。
参考文献
氩弧焊Ｈ０８
９０～１００ 】４０～】６０
１８～２０ ２２～２４
＞１５０
１５０～
３００
２５０℃保温
ｌｈ
４焊接技术措施
５．１．１射线探伤 Ａ、Ｂ类焊缝１００％Ｘ射线检查，按ＪＢ４７３０一９４规定 Ⅱ级合格。整台设备共计拍片１８５张，其一次拍片结果
如表４所示。
表４
中４
１４０～１６０
２．４预热温度和消氢处理工艺的选择
根据安徽省标准计量局发布《贯彻锅炉压力容器焊 接工艺标准导则》可知，１５ＣｒＭｏ钢所需的预热温度Ｔ＝
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。
15CrMo钢焊接分析
15CrMo钢焊接分析简介15CrMo是一种常用的低合金钢，具有良好的可焊性和塑性，被广泛应用于石油、化工、机械制造等领域。
然而，在15CrMo钢焊接过程中，往往会出现一些问题，如焊接接头裂纹、变形等，这些问题会直接影响焊接质量和使用寿命。
因此，对15CrMo钢的焊接进行分析研究，对于提高焊接质量和延长使用寿命具有重要意义。
15CrMo钢的化学成分和力学性能15CrMo钢的化学成分如下表所示：成分 C Si Mn Cr Mo含量(%) 0.12~0.18 0.17~0.37 0.40~0.70 0.80~1.10 0.40~0.5515CrMo钢的力学性能如下表所示：类别抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa) 伸长率(%) 硬度(HB)热轧板440~640 245~390 22 179~269热轧扁钢440~640 245~390 22 179~269热轧方钢440~640 245~390 22 179~269从以上数据可以看出，15CrMo钢的力学性能较为优异，是一种较为常用的低合金钢。
15CrMo钢焊接工艺15CrMo钢的焊接工艺主要包括手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。
其中，气体保护焊是一种应用较为广泛的焊接工艺，可以提高焊接质量和有效性。
在气体保护焊中，常用的保护气体包括纯氩气、氩气和二氧化碳混合气等。
在15CrMo钢焊接过程中，应注意以下几点：•选择合适的焊接电流、电压和焊接参数，以确保焊接质量；•控制焊接温度和焊接速度，避免过热和过快导致出现裂纹、变形等问题；•在焊接前应将焊接材料进行预热和后热处理，以消除应力和改善焊接质量。
15CrMo钢焊接常见问题及解决方法在15CrMo钢焊接过程中，常常会出现以下问题：1. 焊接接头裂纹焊接接头裂纹是15CrMo钢焊接中常见的问题之一，主要原因是焊接过程中产生的残余应力和组织不均匀。
解决方法包括：•采用低氢型电极、控制焊接温度和焊接速度，减少残余应力；•采用韧性好的填充材料，改善组织和性能。
大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法(2)
大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法一、前言在许多工程领域中，大直径薄壁15CrMo耐热钢管道的应用越来越广泛。
该工法的施工过程相对复杂，需要特定的施工工艺来确保施工质量和安全性。
本文将介绍一种适用于大直径薄壁15CrMo耐热钢管道的焊接施工工法，并详细阐述其工法特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施以及经济技术分析。
二、工法特点大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法具有以下特点：1. 焊接方法：采用TIG焊接、手工电弧焊接以及自动化焊接等多种方法，以确保焊接接头的质量和可靠性。
2. 施工难度大：由于管道的直径大且壁厚薄，需要采用特殊工具和技术来完成焊接工作，施工难度较大。
3. 高温材料：15CrMo耐热钢具有良好的高温抗氧化性能，适用于高温工况，但同时要求焊接过程中的温度控制严格，以确保焊接接头的性能和耐久性。
4. 高要求的人员素质：施工人员需要具有较高的技术水平和经验，以便正确操作焊接设备和完成焊接工艺。
三、适应范围该工法适用于大直径薄壁15CrMo耐热钢管道的焊接施工，特别适用于石油、化工、电力等行业的高温工程项目。
四、工艺原理大直径薄壁15CrMo耐热钢管道焊接施工工法的工艺原理主要是通过合理的工艺选择和施工措施来保证焊接质量和焊缝的可靠性。
工艺原理可以分为以下几个方面：1. 材料选择：选择15CrMo耐热钢管作为管道的材料，以满足高温工况下的需求。
2. 温度控制：通过严格控制焊接过程的温度来避免焊缝产生氧化和变形。
3. 焊接方法：根据不同情况选择合适的焊接方法，如TIG焊接、手工电弧焊接以及自动化焊接等。
4. 焊接参数选择：根据管道的直径、壁厚和工况等因素选择合适的焊接参数，以确保焊接接头的质量和可靠性。
5. 焊接顺序：根据管道的形状和焊接难度，确定合理的焊接顺序以保证整个焊接过程的平稳进行。
15crmo钢的焊接
15crmo钢的焊接.15CrMo钢厚壁高压管的焊接工艺评定：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。
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，选择了两种方案进行焊接试验。
方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L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，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。
2.2 焊前准备试件采用15CrMo钢管,焊前用角向磨光机将坡口内外及坡口边缘50mm范围内打磨至露出金属光泽，然后用丙酮清洗干净。
试件为水平固定位置，对口间隙为4mm，采用手工钨极氩弧焊沿园周均匀点焊六处，每处点固长度应不小于20mm。
焊条按规范进行烘烤。
焊条烘烤规范焊条型号烘烤温度保温时间E8018-B2 300 ℃ 2hE309Mo-16 150 ℃ 1.5h2.3 焊接工艺参数按方案Ⅰ焊前需进行预热，预热温度选为150℃。
采用氧-乙炔焰对试件进行加温，先用测温笔粗略判断试件表面的的温度（以笔迹颜色变化快慢进行估计），最后用半导体点温计测定，测量点至少应选择三点，以保证试件整体均达到所要求的预热温度。
焊接时，第一层采用手工钨极氩弧焊打底，为避免仰焊处焊缝背面产生凹陷，送丝时采用内填丝法，即焊丝通过对口间隙从管内送入。
其余各层采用焊条电弧焊，共焊6层，每个焊层一条焊道。
方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工艺参数。
按方案Ⅰ焊方案Ⅰ的焊接工艺参数焊道名称焊接方法焊接材料焊材规格/mm 焊接电流/A 电弧电压/V 预热及层间温度热处理规范打底层钨板氩弧焊 ER80S-B2L φ2.4 110 12填充层焊条电弧焊 E8018-B2 φ3.2 5 85～90 23～25150℃ 715。
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。
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。
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。
15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法
15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法一、前言15CrMoG耐热钢是一种钢种，其主要用途是制造高温高压的管道和锅炉等设备。
在实际施工工程中，对于15CrMoG耐热钢管道的焊接施工工法的研究也显得非常必要。
在这篇文章中，我将以15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法为主题，详细介绍其施工方法和注意事项。
二、15CrMoG耐热钢管道的焊接介绍1.焊接的基本概念焊接是利用热能（或压力）使金属或非金属材料熔结，并在凝固后形成永久连接的工艺。
焊接分为熔化焊接和非熔化焊接两种，其中熔化焊接又分为电弧焊、气焊、埋弧焊、焊锡和电子束焊等几种。
2.15CrMoG耐热钢管道的材料特性15CrMoG耐热钢具有很高的耐高温、耐高压和抗氧化腐蚀性能。
由于其管道多用于高温高压下，因此焊接质量对管道的安全性和可靠性有着非常重要的影响。
3.15CrMoG耐热钢管道的焊接过程15CrMoG钢管的焊接一般分为两种：手工电弧焊和埋弧焊。
手工电弧焊常用于口径较小(小于φ76mm)或者施工空间受限的场合。
埋弧焊一般常用于口径较大、长度较长或需要高强度的情况下。
在焊接过程中，应根据钢管的不同特性选择合适的焊接工艺，以保证焊缝质量。
三、15CrMoG耐热钢管道的焊接施工工法1.焊接前准备工作在15CrMoG耐热钢管道的焊接前，需要进行一系列的准备工作，包括钢管的清洁、棒材和焊接电流的选择、焊接区的预热等工作。
在选择棒材时，应根据管道的材质、口径、厚度、施工环境等因素综合考虑。
在选择焊接电流时，应根据钢管的不同特性选择适当的焊接电流。
2.焊接工艺的选择在焊接工艺的选择上，通常有手工电弧焊和埋弧焊两种，应根据不同情况选择合适的方法。
当管道口径较大时，可采用埋弧焊;当管道口径较小或管道的位置难以到达时，应采用手工电弧焊。
3.焊接技术的要求在焊接15CrMoG耐热钢管道时，应遵守一定的焊接技术要求，包括施工人员的技术水平、焊接工艺参数的设置、焊接温度的控制等。
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。
15CrMo合金钢管在不具备热处理条件时的焊接方案
15CrMo合金钢管在不具备热处理条件时的焊接方案15CrMo钢是典型的铬钼珠光体耐热钢，其在高温下具有比较高的抗氧化性
及热强性（δb≥440MPa），并具有一定的抗氢腐蚀能力。
由于钢中含有较高的碳含量及铬、钼等其它合金元素，钢材的淬硬倾向较明显。
15CrMo钢的焊接在国内已有成熟工艺，使用ER55-b2焊丝，手工钨极氩弧焊打底焊接，填充及盖面层采用R307焊条施焊，焊后进行热处理，可得到優质焊缝。
但在不满足现场热处理条件时无法采用此方案。
经查阅相关文献，可以采用ER55-b2焊丝，手工钨极氩弧焊打底，E309Mo-16焊条填充、盖面。
焊后可不进行热处理。
标签：15CrMo；焊接；应用
1 焊接性分析
1.1 热裂纹敏感性计算
2 焊接工艺参数
见表1。
3 试验方案
见表2。
由实验结果可看出，断裂部位都在母材热影响区处，证明焊缝抗拉强度高于母材；弯曲试验合格，说明焊缝的塑性很好，冲击韧性实验结果也在合格范围内，此方法确实可行。
但仍要注意的是，由于使用了奥氏体不锈钢焊条，焊缝组织为奥氏体不锈钢。
长期在高温下运行条件下熔合区会产生碳的迁移扩散，降低焊接接头的强度和塑性。
所以在选择使用此方法焊接时应慎重。
4 应用实例
我单位锅炉车间汽机房中抽下三通为15CrMo材质的异径三通，规格325×219×14，由于年度检修时间紧，所以采用此方案，目前已稳定运行半年。
运行状况良好。
15CrMo钢焊接试样制备及金相、硬度分析
3 试样制备及金相、硬度分析3.1 金相试样制备（1）切割试样为防止因切割试样使热影响区组织和硬度发生变化，不能准确反映原始数据，切割采用机械切割。
（2）粗磨为了便于精磨，首先将机械切割下的试样用砂轮机在观察一面进行找平。
为了保证在粗磨、精磨和抛光中不损坏砂纸和绒布，将试样各个角都磨出1.5×1.5的倒角，并在试样四个角处磨出圆弧。
（3）细磨将粗磨后的面放在砂纸上进行单相磨制，待试样表面划痕方向一致后转换打磨方向，磨制中，受力和磨制速度要均匀，一定要使试样观察面保持与砂纸面平行，力量不能过大也不能过小。
力量过大容易使砂纸过早破损，过小则磨制时间增加。
砂纸型号从100～1200目，由粗到细进行磨光，一直到试样表面用肉眼观察不到磨制的痕迹为止。
（4）抛光抛光布应选择表面有绒、平整，并具有一定紧实程度的呢子布。
如果选用绒层过厚表面又软的幕布，就会将试样抛圆。
抛光前首先将绒布用剪子剪成大于抛光盘40mm左右的圆形样，并用清水洗净和湿透绒布，放置在抛光盘上用紧固圈将绒布固定。
打开抛光机，将混制好的Al2O3抛光溶液倒入圆盘中间，将试样观察面轻轻放在绒布上，从圆盘周边开始，慢慢向中间推进，反复多次，直到表面无划痕，光亮如镜。
（5）浸蚀将抛光后的试样用药棉在清水中冲洗干净，然后滴数滴硝酸酒精再磨好的一面上，静置片刻，再用药棉在水中擦洗，然后滴数滴酒精，最后用吹风机吹干磨面。
3.2 金相组织观察将浸蚀好的试样放在金相显微镜下，先用低倍镜找到要观察的区域，再换用高倍镜观察。
若组织不清晰或存在划痕，则要重新抛光磨制，然后浸蚀、观察。
三个试验主要金相图片列如下：图3.1 试验一室温组织（母材）图3.2 试验一90A电流图3.3 试验二110A 电流图3.4 试验二50℃预热图3.5 试验二150℃预热图3.6 试验三250℃预热图3.7 试验三单层焊母材图3.8试验三单层焊熔合线图3.9 试验三三层焊心部3.3 显微硬度测试3.3.1 显微硬度测试步骤①打开电源开关，指示灯及光源灯亮。
15CrMo钢焊接讲解
15CrMo钢焊接讲解15CrMo是一种适用于高温和高压环境下使用的低合金钢，常用于制造锅炉、加热器和各种化工设备等。
15CrMo钢具有良好的高温强度和耐腐蚀性能，但也存在一些焊接方面的问题。
下面将会对15CrMo钢的焊接进行详细讲解。
15CrMo钢的化学成分15CrMo钢的化学成分如下表所示：元素 C Si Mn Cr Mo P S含量(%) 0.12-0.180.17-0.370.40-0.700.80-1.100.40-0.55<=0.025 <=0.02515CrMo钢的焊接特点15CrMo钢在焊接过程中具有以下特点：1.由于15CrMo钢的化学成分复杂，易产生冷裂纹的倾向，因此在焊接过程中要注意控制温度和预热。
2.15CrMo钢易形成硬度区，即焊接热影响区(HAZ)产生明显的硬化现象，导致焊缝区域易出现开裂和脆性断裂。
3.15CrMo钢的热影响区(HAZ)内明显存在粗颗粒、枝晶和枝晶偏析等缺陷，容易产生应力集中，导致焊接破裂。
15CrMo钢的焊接方法以下是15CrMo钢常用的焊接方法：1.手工电弧焊手工电弧焊是最常用的钢铁焊接方法之一，适用于较薄的15CrMo钢板焊接。
需要注意的是，手工电弧焊需要严格控制焊接的电流和电压，同时必须进行大量的熔渣清理和后续的热处理工作，以消除焊接产生的应力和硬度区。
2.氩弧焊氩弧焊是一种高质量、高效率的钢铁焊接方法，适用于15CrMo钢板的厚板和焊接要求较高的场合。
氩弧焊需使用纯氩气保护，同时焊接工作应保证干燥状况，以免影响焊缝质量和性能。
3.埋弧焊埋弧焊适用于焊接较厚的15CrMo钢板，可以满足高熔深、高焊缝质量的要求。
埋弧焊要注意电极的质量、焊接速度和后续热处理工作，以保证焊接质量和延展性。
15CrMo钢的热处理方法15CrMo钢在焊接后需要进行热处理，以消除应力和硬度区，并提高焊接件的力学性能和抗腐蚀性能。
以下是15CrMo钢常用的热处理方法：1.热处理方式：在980 ~ 1050℃的条件下进行退火，然后在空气中冷却。
15crmog焊接工艺评定
15crmog焊接工艺评定
15CrMoG焊接工艺评定可以采用以下步骤：
1.预热：根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式，计算
出预热温度。
具体公式为：To=350√[C]-0.25（℃），其中[C]为成分碳当量。
2.焊接：可以采用焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等焊接方法
进行焊接。
具体焊接参数可根据实际情况进行调整。
3.焊后热处理：根据具体情况选择是否需要进行焊后热处理。
如
果需要进行热处理，可以采用局部高温回火处理，具体工艺为升温速度为200℃/h，升到715℃保温1小时15分钟，降温
速度100℃/h，降到300℃后空冷。
4.焊接接头检验：对焊接接头进行外观检查、无损检测、力学性
能试验等，以确保焊接质量符合要求。
5.填写焊接工艺评定报告：将焊接工艺参数、预热温度、焊后热
处理参数等详细记录在焊接工艺评定报告中，以便后续的焊接生产中参考使用。
总之，在进行15CrMoG焊接工艺评定前，需要充分了解其化学成分、力学性能等特点，并根据实际情况制定合适的焊接工艺方案。
同时，在焊接过程中需要注意安全问题，采取相应的防护措施，确保生产安全。
对15CrMo钢的一项焊接工艺的研究
对15CrMo钢的一项焊接工艺的研究作者：刘光文来源：《电子世界》2014年第16期【摘要】我国常用的一种低合金耐热钢—15CrMo钢，具有较好的高温性能，工作温度可以高达540℃，但其焊接性能稍差。
我们通过对焊接施工现场的分析与研究，总结出了一项切实可行的焊接工艺，解决了一些15CrMo钢施焊过程中的焊接技术难点。
【关键词】15CrMo钢;低合金耐热钢;焊接性能;焊接工艺引言15CrMo钢是世界各国广泛应用的珠光体型耐热钢，是适用于动力装备、石化等行业在高温高压条件下工作的重要设备的原材料。
15CrMo具有较好的力学性能，焊接性能稍差，工作温度可以高达540℃，当温度超过550℃时其蠕变极限开始显著下降，在300—400℃工作仍具有较高的持久强度和抗蠕变能力，还具有较好的抗硫腐蚀和抗氢腐蚀性能，腐蚀速度慢，使用寿命长，有较好的应用前景和推广价值。
低合金耐热钢结构件焊接生产中，常用的焊接方法有：手工电弧焊、埋弧自动焊、熔化极气体保护焊、电渣焊和钨极氩弧焊等，我们结合15CrMo钢焊接生产现场实际条件与工艺要求，采用氩电联焊。
钨极氩弧焊的焊接气氛具有超低氢特点，15CrMo钢焊接时可相应降低预热温度，其焊道采用氩弧焊打底，手工电弧焊盖面。
1.材料性能1.1 15CrMo钢的化学成分组成元素 C Si Mn S P Cr Mo含量（%） 0.12∫0.18 0.15∫0.40 0.40∫0.70 ≤0.025 ≤0.010 0.80∫1.20 0.45∫0.601.2 15CrMo钢的力学性能钢号热处理状态 Rm（MPa） Re（MPa） A（%） Ak（J）备注15CrMo 正火回火≥440 ≥255 ≥19 ≥31（20℃）横向试样U型缺口1.3 15CrMo钢的焊接性能按国际焊接学会推荐的碳当量计算公式，计算15CrMo钢的碳当量（其各合金元素含量取上限）Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15=0.18+0.7/6+（1.2+0.60）/5=0.18+0.12+0.36=0.66因15CrMo钢Ceq=0.66%，与经验数据比较，0.66%>0.60%，说明15CrMo钢的淬硬倾向大，易产生冷裂纹，焊接性能稍差，需采取焊前预热较高温度，严格控制层间温度，焊后消氢和消除应力热处理等措施。
15CrMo钢焊接讲解
耐热钢1.1 耐热钢的定义、分类及应用在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。
耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。
抗氧化钢又简称不起皮钢，一般要求较好的化学稳定性，但承受的载荷较低。
热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。
耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。
中国自1952年开始生产耐热钢。
以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。
耐热钢的分类有以下几种：（1）珠光体耐热钢珠光体钢耐热钢中合金元素以铬、钼为主，质量分数总量一般不超过5%。
其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。
这类钢在500～600℃有良好的高温强度及工艺性能，价格较低，广泛用于制作600℃以下的耐热部件。
如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。
典型钢种有：16Mo、15CrMo、12Cr1MoV、12Cr2MoWVTiB、10Cr2Mo1以及25Cr2Mo1V、20Cr3MoWV等。
（2）马氏体耐热钢马氏体钢中含铬的质量分数一般为7～13%，在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力，但焊接性较差。
含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV、1Cr12WMoV、2Cr12WMoNbVB 等，通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。
此外，作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。
（3）铁素体耐热钢铁素体钢中含有较多的铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力，但高温强度较低，室温脆性较大，焊接性较差。
15CrMoR材料的焊接
15CrMoR材料的焊接摘要对15CrMoR钢制甲烷化炉作了焊接性分析，选择了合适的焊材，进行了工艺性能试验，完成了焊接工艺评定，确定了焊接工艺及施工要求，最终使焊接接头性能达到了设计要求,取得了很好的效果。
关键词：15CrMoR，焊接材料及焊接性能分析，焊接及热处理要求，手工焊一、前言目前国内外发电设备市场总趋势是需求不足，供大于求，为此中州厂确定了“立足电站，打入电化，渗透其它”经营方针。
甲烷化炉是我厂应市场要求储备的一台15CrMoR钢制压力容器，但未投入生产。
甲烷化炉的技术特性见表一，它的设计设计温度为360℃，介质为净化气/精制气（含有大量的氢气），因此存在氢蚀的可能，为此选择了耐热耐氢蚀的15CrMoR材料为主要受压元件。
甲烷化炉的直径为2600，厚度为28mm，属于三类压力容器，要求焊前预热、焊后热处理，A、B类焊缝按JB/T4730进行100%射线检测产大于等于20%超声波复验，合格级别分别为II、I级，C、D类焊缝需进行表面检测。
本文针对此15CrMoR制甲烷化炉产品进行焊接方面研究及焊接工艺探讨，但愿能为工厂后期的发展做到抛砖引玉的作用。
表一技术特性表二、材料及其焊接性分析1、材料分析15CrMoR属低合金高强度中温抗氢耐热钢,供货壮态为正火+回火,组织为珠光体+铁素体,亦称珠光体耐热钢,它不仅具有很好的抗氧化性和热强度，还具有比较好的抗氢腐蚀和抗硫腐蚀性能能力,它主要用于抗高温氢或硫化氢腐蚀，或设计温度在350℃~500℃的中温压力容器，它的化学成份和机械性能见表二、表三。
表二15CrMo化学成分（%）表三15CrMO材料机械性能2、焊接性分析2.1 碳当量计算可以通过化学成分确定的碳当量间接评判15CrMoR钢的焊接性。
根据日本JIS和WES 推荐的碳当量公式：Ceq=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14 (1) 当Ceq=0.46%时,钢材的淬硬倾向不明显,其焊接性优良;当Ceq=0.46%~0.52%时,钢材的淬硬倾向逐渐明显,其焊接时需适当采取相应的措施。
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耐热钢1.1 耐热钢的定义、分类及应用在高温条件下，具有抗氧化性和足够的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。
耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。
抗氧化钢又简称不起皮钢，一般要求较好的化学稳定性，但承受的载荷较低。
热强钢则要求较高的高温强度和相应的抗氧化性。
耐热钢常用于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作的零部件。
这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，根据用途不同还要求有足够的韧性、良好的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。
中国自1952年开始生产耐热钢。
以后研制出一些新型的低合金热强钢，从而使珠光体热强钢的工作温度提高到600～620℃；此外，还发展出一些新的低铬镍抗氧化钢种。
耐热钢的分类有以下几种：（1）珠光体耐热钢珠光体钢耐热钢中合金元素以铬、钼为主，质量分数总量一般不超过5%。
其组织除珠光体、铁素体外,还有贝氏体。
这类钢在500～600℃有良好的高温强度及工艺性能，价格较低，广泛用于制作600℃以下的耐热部件。
如锅炉钢管、汽轮机叶轮、转子、紧固件及高压容器、管道等。
典型钢种有：16Mo、15CrMo、12Cr1MoV、12Cr2MoWVTiB、10Cr2Mo1以及25Cr2Mo1V、20Cr3MoWV等。
（2）马氏体耐热钢马氏体钢中含铬的质量分数一般为7～13%，在650℃以下有较高的高温强度、抗氧化性和耐水汽腐蚀的能力，但焊接性较差。
含铬12%左右的1Cr13、2Cr13,以及在此基础上发展出来的钢号如1Cr11MoV、1Cr12WMoV、2Cr12WMoNbVB 等，通常用来制作汽轮机叶片、轮盘、轴、紧固件等。
此外，作为制造内燃机排气阀用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo等也属于马氏体耐热钢。
（3）铁素体耐热钢铁素体钢中含有较多的铬、铝、硅等元素，形成单相铁素体组织，有良好的抗氧化性和耐高温气体腐蚀的能力，但高温强度较低，室温脆性较大，焊接性较差。
如1Cr13SiAl，1Cr25Si2等。
一般用于制作承受载荷较低而要求有高温抗氧化性的部件。
（4）奥氏体耐热钢奥氏体钢中含有较多的镍、锰、氮等奥氏体形成元素，在600℃以上时，有较好的高温强度和组织稳定性，焊接性能良好。
通常用作在600℃以上工作的热强材料。
典型钢种有1Cr18Ni9Ti，1Cr23Ni13，1Cr25Ni20Si2，2Cr20Mn9Ni2Si2N，4Cr14Ni14W2Mo等[1]。
尤其指出的是，本课题研究的材料15CrMo钢是一种铬、钼珠光体耐热钢，它是应用于动力工业、石油化工等部门高温条件下的重要材料。
主要用于制造工作温度高于450℃的压力容器、锅炉管道等。
它不仅有很好的抗氧化性、热强性，还有比较好的抗硫腐蚀和抗氢腐蚀性能，并且合金元素含量少，具有较好的工艺性能和物理性能，用途很广。
1.2我国耐热钢的发展近几年来，随着国家经济建设的发展，我国的国民经济持续高速增长，工业，建筑，冶金钢铁，热处理，航天，矿山，玻璃，石油工业，电力等行业相继快速发展。
这些行业的发展都离不开钢结构，而且所用的钢都不是一般性质的钢。
因为这些都不是一般性质的行业，其设备要求苛刻。
性能太差就会严重影响行业的正常运作。
工业与石油工业设备，锅炉等都需要一定的高温。
所以在这样特殊条件下，对钢的要求就非常严格。
一般新产品的诞生都是随着市场需求而产生的。
耐热钢就是在这种情况下出现的。
耐热钢，能在高温的条件下保持良好的性能，能抗高温。
大部分的耐热钢都是由合金组成，因为合金比单一金属的稳固性更好更强。
我国从50年代就开始生产耐热钢了，从最初的几家企业发展到现在千余家，一些企业也从最初的小规模发展到现在国内知名品牌生产企业。
随着科技的发展，为满足石油行业设备以及管道对钢材的抗高温抗腐蚀日趋苛刻，耐热钢需要更新的技术来解决所面临的问题。
很多企业为解决耐热钢所面临的问题，不断引进新的技术，成立专门的研究部门，研究高性能的耐热钢，以满足市场需求。
在20世纪30年代，经过专业人士的不断的研究，发现了钼。
钼元素对耐热钢的耐热强性有很大的帮助，在碳钢中加入钼，工作温度可以大大的提高。
50年代初，我国引进低合金铬钼钢，并开始大量生产，解决了电站锅炉以及石油化工等耐高温的问题。
再加上其价格便宜，性能好，被广泛的应用于工业生产和其他行业中。
经过不断的开发与研究，引进国外先进的技术，在研究人员的努力下，研制出可在更高温度下使用的低合金热强钢。
耐热钢及其制品的发展空间很大，市场也很广阔[2]。
1.3 15CrMo钢焊接的基本要求由于耐热钢广泛应用于石油化工、电力等行业，常用来制造蒸汽导管、石油管道等特殊部件，因此其对焊缝组织致密性、组织连续性、焊缝缺陷等提出了更高的要求，现列如下：（1）接头的等强性15CrMo钢焊接接头不仅应具有与母材金属基本相等的室温和高温和高温短时强度，而且适应具有与母材金属相当的高温持久强度。
（2）足够的抗氧化性15CrMo钢焊接接头应具有与母材金属基本相同的抗氢性和高温抗氧化性。
为此，焊缝金属的合金成分和含量与母材基本相等。
（3）组织的稳定性15CrMo钢焊接接头在制造过程中，尤其是厚壁接头将经受长时间的多次热处理，在运行过程中将经受长期的高温高压作用。
在这些长时的热作用过程中，接头各区不应产生降低高温持久强度的组织变化，以及由此引起的脆变和软化。
（4）抗脆断性由于15CrMo钢长用来制造压力容器和管道，在设备受压检修后，都要经历冷启动过程。
因此15CrMo钢焊接接头亦应具有足够的抗脆断性[3]。
1.4 15CrMo钢的焊接性分析金属焊接性是金属材料对焊接加工的适应性。
主要是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度金属焊接性分为工艺焊接性和使用焊接工艺焊接性是指特定的材料在指定工艺条件下形成优质焊接接头的能力；使用焊接性是指形成的接头适应使用要求的程度，两者都是材料在焊接过程中力学和冶金行为发展变化的结果。
随着新的焊接方法的不断涌现，材料制造工艺的不断完善和新材料的出现，以及生产应用对结构越来越高的性能要求，有关金属焊接性的研究日趋显出其重要的地位。
钢材的焊接性主要取决于它的化学成分，随钢材强度级别的提高，其焊接性变差。
焊接性变差一般表现在两个方面：一是焊接过程中焊缝熔敷金属的各种冶金缺陷；二是焊接过程中材料性能的变化[4]。
1.4.1 15CrMo钢的化学成分及性能珠光体耐热钢的含Cr量一般为0.5%～9%，含Mo量一般为0.5%或1%。
随着Co、Mo的增加，钢的抗氧化性、高温强度和抗硫化物腐蚀性能也都增加。
在Co-Mo钢中加入少量的W、Ti、Nb等元素后，可进一步提高钢的热强性。
15CrMo钢属Cr-Mo合金系统，为低碳珠光体热强钢，其国标成分和试验中试板成分见下表1.1。
表1.1 15CrMo钢的成分(质量分数) %名称 C Si Mn Cr Mo S P15CrMo （国标）0.12～0.180.17～0.370.40～0.700.8～1.10.40～0.55≤0.04 ≤0.04合金元素Cr能形成致密的氧化膜，提高钢的抗氧化性能。
当钢中Cr＜1.5%时，随Cr的增加钢的蠕变强度；Cr≥1.5%后，钢的蠕变强度随含铬量的增加而降低。
Mo是耐热钢中的强化元素，弱碳化物元素，Mo优先溶入固溶体，强化固溶体。
Mo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。
Mo可以减小钢材的热脆性，还可以提高钢材的抗腐蚀能力。
钢中的V能形成细小弥散的碳化物和氮化物，分布在晶内和晶界，阻碍碳化物聚集长大，提高蠕变强度。
V与C的亲和力比Cr和Mo高，否则V的碳化物高温下聚集长大，造成Cr和Mo的固溶强化作用。
钢中W的作用和Mo相似，能强化固溶体，提高结晶温度，增加回火稳定性，提高蠕变强度。
钢中Nb和Ti都是碳化物形成元素，可以析出细小弥散的金属间化合物，提高钢材的高温强度、抗晶间腐蚀和抗高温氧化能力，并可显著提高蠕变强度，改善钢的焊接性。
钢中加入B和稀土元素，可净化晶界，提高晶界强度，组织晶粒长大，提高钢的蠕变强度和高温持久强度等[5][6]。
表1.2是15CrMo钢的室温力学性能。
表1.2 15CrMo钢的室温力学性能钢号热处理状态取样位置力学性能屈服强度抗拉强度伸长率冲击吸收功σ s /MPaσ b / MPa δ 5（%） AKV/J·cm -2 15CrMo930～960℃正火+680～730℃回火 横向 240 450 21 59 纵向 230 450 20 491.4.2 15CrMo 钢的焊接性分析珠光体耐热钢的焊接性与低碳调质钢相近，焊接中存在的主要问题是冷裂纹、焊接热影响区的硬化、软化以及焊后热处理或高温长时间使用中的消除应力裂纹（SR 裂纹）。
如果焊接材料选择不当，焊缝中还有可能产生热裂纹。
（1） 15CrMo 钢的裂纹敏感性分析碳当量法(Calculation of carbon equivalents )是把钢中包括碳在内的合金元素对淬硬、冷裂和脆化的影响折合成碳的相当含量，用以进行焊接性分析的间接试验方法。
碳当量越高，则材料的冷裂敏感性越大，焊接性越差。
该试验中所用的15CrMo 钢材是由济南钢铁股份有限公司购进，其厚度为10mm ，主要化学成分见下表1.3所示：表1.3 本试验所用15CrMo 钢的成分(质量分数) （%）元素C Si Mn Cr Mo S P 15CrMo(试板) 0.14 0.28 0.51 0.95 0.45 0.003 0.0321） 焊接热裂纹敏感性分析依据热裂纹敏感性计算公式见公式1.1，有： HCS 310*VMo Cr n 3)10025(++++++=M Ni Si P S C （1.1） HCS 310*45.095.051.0*32528.032.003.0*94.0++++=）（ =2.2≤4当HCS ≤4时，一般不会产生热裂纹。
HCS 越大的金属材料，其热裂纹敏感性分析越高。
该公式适用于一般低合金钢，包括低温钢和珠光体耐热钢。
根据RaileyN .(1977式)经验公式，对于含碳的质量分数为0.08～0.23的钢，其热裂纹敏感性UCS 计算公式如下式1.2：UCS=230C+75P+45Nb-5.4Mn-1(1.2)裂纹敏感值为0。
15CrMo 钢的UCS 值为：UCS=230*0.14+75*0.032-123*0.28-5.4*0.51-1=-6.1<0有上可以看出，15CrMo 钢的热裂纹可能性比较小。
2） 焊接冷裂纹敏感性分析① 国际焊接学会（ⅡW ）推荐公式如下公式1.3，有： CE=(%)1556Ni Cu V Mo Cr Mn C ++++++ （1.3） CE=505.0545.095.0651.014.0=+++ 使用国际焊接学会（ⅡW ）推荐的碳当量公式时，对于板厚δ<20mm 的钢材，当CE<0.4%时，淬硬倾向不大，焊接性良好，焊前不需要预热；CE=0.4%～0.6%时，尤其CE>0.5时，钢材易淬硬，表明焊接性变差，焊接时需预热才能防止裂纹，随板厚增大到预热温度要相应提高。