压力容器与压力管道知识培训材料之三压容焊接基本知识

压力容器及压力管道知识培训材料之三
焊接基本知识
1 电焊条
1.1焊条的组成及作用
涂有药皮的供手工电弧焊用的熔化电极叫电焊条，简称焊条。

它由焊芯和药皮两部分组成。

通常焊条引弧端有倒角，药皮被除去一部分，露出焊芯端头。

有的焊条引弧端涂有黑色引弧剂，引弧更简单。

不锈钢焊条夹持端端面涂有不同颜色，以便识别焊条型号。

在靠近夹持端的药皮上印有焊条牌号。

1.1.1焊芯
焊条中被药皮包敷的金属丝叫焊芯。

1.1.1.1焊芯的作用
①作电极产生电弧。

②焊芯熔化后成为填充金属，与熔化了的母材混合形成焊缝。

1.1.1.
2.焊芯的分类及牌号依据GB1300-7《焊接用钢丝》标准规定，特地用于制造焊芯和焊丝的钢材，可分为碳素结构钢, 合金结构钢, 不锈钢三类。

焊条钢牌号一律用汉语拼音字母H做字首，其后紧跟钢号，表示方法与优质碳素结构钢, 合金钢相同。

若钢号末尾注有高字（或用字母A表示），为高级优质焊条钢，含硫, 磷量较低。

若末尾注有“特”字（或用字母E表示），为特级焊条钢，含硫, 磷均小于0.03%。

H1Cr19NiTi——铬镍钛不锈钢焊条钢。

常用焊芯的牌号, 代号及其化学成分见GB1300-7《焊接用钢丝》附录1-1。

1.1.2药皮
涂敷在焊芯表面的有效成分叫药皮。

它由几种或几十种成分组成。

药皮的作用如下：
○1稳弧作用焊条药皮中含有稳弧物质，可保证电弧简单引燃和燃烧稳定。

○2爱护作用药皮熔化时产生气体和熔渣，可隔离空气，爱护熔融金额。

熔渣冷却后，在焊缝表面形成渣壳，可防止焊缝表面金属不被氧化并减慢焊缝的冷却速度，有利于熔池中气体逸出，削减产生气孔的可能性，并改善焊缝成形。

○3冶金作用药皮中加有脱氧剂和合金剂，通过熔渣与熔化金属的化学反应，可削减氧, 硫, 磷等有害杂质，使焊缝金属获得符合要求的力学性能。

○4渗合金药皮中加有铁合金，这些合金元素熔化后过渡到熔池中，可提高焊缝金属中合金元素的含量，从而改善焊缝金属的性能，通过渗合金甚至可获得性能与母材完全不同的焊缝金属，如在碳钢上堆焊不锈钢, 高速钢等。

○5改善焊接工艺性能通过调整药皮成分，可改变药皮的熔点和凝固温度，使焊条末端形成套筒，产生定向气流，有利于熔滴向熔池过渡，可适应全位置焊接须要。

1.2 焊条的种类, 型号及规格
1.2.1焊条的种类及型号
依据焊条的用途可分为碳钢焊条, 低合金钢焊条, 不锈钢焊条, 堆焊焊条, 铝及铝含金焊条, 铜及铜合金焊条，铸铁焊条等，这里只介绍焊钢用的焊条。

1.2.1.1碳钢焊条依据GB5177-85《碳钢焊条》标准规定，这类焊条的型号，依据熔敷金属的抗拉强度，药皮类型, 焊接位置和焊接电流种类划分。

型号编制方法如下：
E X1X2X3X4
表示药皮类型及电流种类见表1-2-3，1-2-4。

表示焊接位置，详见表1-2-2。

表示熔敷金属的最低抗拉强度单位为kgf/mm2。

表示焊条。

碳钢焊条包括E43和E50两个系列，分别详见表1-2-3, 1-2-4。

表1-2-2焊接位置（X
E 43 15
表示焊条药皮低氢钠型，并可采纳直流反接焊接
表示焊条适用于全位置焊接
表示熔敷金属抗拉强度的最小值（420MPa）
表示焊条。

表1-2-3 E43系列焊条的性能
①平角焊又叫船形焊，下同。

例2
E 43
03
表示氧化钛钙型药皮，焊接电流为沟通或直流 表示焊条适用于全位置
表示熔敷金属抗拉强度的最小值 表示焊条。

1.2.1.2低合金钢焊条 依据GB5118-85《低合金钢焊条》规定，这类焊条依据熔敷金属的力学性能, 化学成分, 药皮类型, 焊接位置和焊接电流种类划分型号，详细表示方法如下 见表1-2-6 1-2-5 1-2-2
表示熔敷金属抗拉强度的最小值kgf/mm 2
表1-2-4 E50系列焊条的性
依据熔敷金属抗拉强度，低合金钢焊条分为50, 55, 60, 70, 75, 85六个系列，每个系列的焊条药皮类型见表1-2-5。

表1-2-5 低合金钢焊条的药皮类型及适用焊接位置
注：焊条型号后缀字母代表熔敷金属化学成分分类号A1，B1，B2等。

下同（见表1-2-6）
1.2.1.3不锈钢焊条这类焊条用于焊接含铬量大于4%，含镍量小于50%的耐蚀钢或耐热钢。

依据GB983-85《不锈钢焊条》标准规定，这类焊条的型号依据熔敷金属的化学成分，力学性能, 药皮类型和焊接电流种类划分。

焊条型号编制方法如下：
%
%
1-2-7
表1-2-7熔敷金属含碳量代号
例
2%
13%
23%
≤.15%
1.2.1.4堆焊焊条这类焊条用于金属表面层的堆焊，熔敷金属在常温或高温下，具有肯定程度的耐磨, 耐蚀性能，使堆焊表面具有特殊性能。

GB984-85规定焊条型号依据熔敷金属化学成分及药皮类型分类，编制方法如下：
A1，A2……B1，B2表示，见表1-2-9
1-2-8
1.2.2酸性焊条与碱性焊条
尽管药皮有多种类型，但依据药皮熔化后熔渣特性，只能分成酸性焊条与碱性焊条两类。

这两类焊条的工艺性能，操作留意事项和焊缝质量有较大的差异，因此必需熟识它们的特点。

1.2.2.1酸性焊条酸性焊条熔渣的主要成分是酸性氧化物（如二氧化硅, 二氧化钛, 三氧化二铁等），其它在焊接过程中简单放出含氧物质，以及药皮里的有机物，分解时产生爱护气体。

因此烘干温度不能超过250℃。

这类焊条氧化性较强，简单使合金元素氧化，同时电弧中的氢离子简单和氧离子结合生成氢氧根离子，可防止氢气孔，因此这类焊条对铁锈不敏感。

酸性渣不能有效地清除熔池中的硫, 磷等杂质，因此焊缝金属产生偏板的可能性较大，出现热裂纹的倾向较高，焊缝金属的冲击韧度较低。

酸性焊条突出的优点是价格较低，焊接工艺性较好，简单引弧，电弧稳定，飞溅小，对弧长不敏感，对油锈不敏感，对焊前打算要求低，而且焊缝成形好，广泛用于一般结构。

这类焊条的典型牌号产品有：结422, 热202, 热307等。

1.2.2.2碱性焊条碱性焊条熔渣的主要成分是碱性氧化物（如大理石, 萤石等）和铁合金，焊接时大理石分解，产生二氧化碳气体。

这类焊条的氧化性弱，对油, 水, 铁锈等很敏感。

假如焊前工件焊接区没有清理干净，或焊条未完全烘干，简单产生气孔。

但焊缝金属中合金元素较多，硫, 磷等杂质较少，因此焊缝的力学性能，特殊是冲击韧度较好，故这类焊条主要用于焊接重要结构。

碱性焊条突出的缺点是价格稍贵，工艺性能差，引弧困难，电弧稳定性差，飞溅较大，必需采纳短弧焊，焊缝外形稍差，鱼磷纹较粗。

必需说明一点，对同一序列的焊条，无论是酸性焊条，还是碱性焊条，它们的熔敷金属的力学性能都能满意运用要求，只是酸性焊条熔敷金属的塑性和韧性稍差，因此至今还广泛地应用。

为了更好地驾驭酸性焊条与碱性焊条的特点，将这两类焊条的特性对比列于表1-2-12。

1.3 焊条的选用原则
焊条的种类许多，应用范围不同，正确选用焊条，对焊接质量, 劳动生产率和产品成本都有影响，为了正确地选用焊条，可参考以下几个基本原则。

1.3.1等强度原则
对于承受静载或一般载荷的工件或结构，通常选用抗拉强度与母材相等的焊条，这就是等强度原则。

例如焊接20，Q235等低碳钢或抗拉强度在400MPa左右的钢就可以选用E43系列焊条。

而焊16Mn，16Mng等抗拉强度在500MPa范围的钢，选用E50系列焊条就行了。

有的人认为选用抗拉强度高的焊条焊接抗拉强度低的材料好，这个观念是错误的，通常抗拉强度高的钢材的塑性指标都较差，单纯追求焊缝金属的抗拉强度，降低了它的塑性，往往不肯定有利。

1.3.2等同性原则
焊接在特殊环境下工作的工件或结构，如要求耐磨, 耐腐蚀, 在高温或低温下具有较高的力学性能，则应选用能保证熔敷金属的性能与母材相近或相近似的焊条，这就是等同性原则。

如焊接不锈钢时，应选用不锈钢焊条；焊接耐热钢时应选用耐热钢焊条。

1.3.3等条件原则
依据工件或焊接结构的工作条件和特点选择最多。

例如焊接需承受动载或冲击载茶的工件，应选用熔敷金属冲击韧度较高的低氢型碱性焊条。

反之，焊一般结构时，应选用酸性焊条。

虽然选用焊条时还应考虑工地供电状况，工地设备条件，经济性及焊接效率等，但这都是比较次要的问题，应依据实际状况确定。

1.4焊条的检验和保管
1.4.1焊条的检验
为确保产品质量，新进厂的焊条应进行下列检验。

1.4.1.1.外观检验焊条药皮表面应细腻光滑，无气孔和机械损伤，药皮无偏心，焊芯无锈蚀现象，引弧端有倒角，引燃剂完好，夹持端牌号标记清楚。

1.4.1.
2.药皮强度检验将焊条平举至离钢板1m处，松开手让焊条自由落下，如药皮无脱落现象，则药皮强度合格。

1.4.1.3.工艺性检验用待验焊条进行焊接试验，若引弧简单, 电弧燃烧稳定, 飞溅小, 药皮熔化匀称, 焊缝成形好, 不产生气孔, 裂纹, 夹渣和咬边等缺陷，脱渣简单，则焊条的工艺性好。

1.4.1.4.理化检验焊接重要产品用的焊条，应焊正式工艺试验试板，除进行外观检验外，还要对试板进行X光探伤，取样做金相试验，化学分析及力学性能试验，全部项目都合格时，焊条才合格。

当焊工对运用的焊条质量发生怀疑时，可以用下述方法鉴别焊条质量。

①将几根焊条放在手掌上滚动，若焊条相互碰撞时发出嘹亮的金属声，则焊条药皮干燥可
用；若发出低沉的沙沙声，则焊条药皮已受潮不能用。

②将焊条在焊接回路中短路数秒钟，若焊条表面出汗, 出现颗粒状斑点，则焊条已受潮不
能用。

③焊芯上有锈痕，则焊条已受潮不能用。

④将厚药皮焊条缓慢弯成120°角，若涂料大块脱落或药皮表面无裂纹，都是受潮焊条。

干
燥的焊条在缓慢弯曲时，有小的脆裂声，接着弯至120°，药皮受拉面出现小裂口。

⑤焊接时药皮成块脱落，产生大量水蒸气或有爆裂现象，说明焊条已受潮。

已受潮的焊条，若药皮脱落，则应报放心。

若酸性焊条受潮不严峻，或焊芯上有稍微锈痕，焊接时基本上能保证质量，烘干后可以再用，但不能用来焊接重要结构。

若碱性焊条焊芯上有锈痕，则不能正常运用。

1.4.2焊条的贮存, 保管及烘干
按JB3323-83《焊条质量管理规程》规定，焊条的贮存, 保管和运用前的烘干要求如下：1.4.2.1.焊条必需存放在干燥, 通风良好的室内仓库里。

焊条贮存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内应保持整齐。

1.4.
2.2.焊条应存放在架子上，架子离地面的距离应小于300mm，离墙壁距离不小于300mm，室内应放置去湿剂，严防焊条受潮。

1.4.
2.
3.焊条堆放时应按种类, 牌号, 批次, 规格，入库时间分类堆放，每垛应有明确的标记，避开混乱。

发放焊条时应遵循先进先出的原则，避开焊条存放期太长。

1.4.
2.4.焊条在供应运用单位以后，至少在六个月之内能保证接着运用。

1.4.
2.5.特种焊条的贮存与保管制度，应比一般焊条严格。

并将它们堆放在专用库房或指定区域内，受潮或包装损坏的焊条未经处理不准入库。

1.4.
2.6.对于已受潮, 药皮变色和焊芯有锈迹的焊条，须经烘干后进行质量评定。

若各项性能指标都满意要求时，方可入库，否则不准入库。

1.4.
2.7.一般焊条一次出库量不能超过两天的用量。

已经出库的焊条，焊工必需保管好。

1.4.
2.8.焊条贮存库内，应设置温度计和湿度计。

低氢型焊条库内温度不低于5℃，空气相对湿度应低于60%。

1.4.
2.9.存放期超过一年的焊条，发放前应重新做各种性能试验，符合要求时方可发放，否则不准发放。

2 锅炉压力容器常用钢材的焊接
2.1低碳钢的焊接
锅炉压力容器受压元件所运用的低碳钢主要有：Q235A, Q235B, 10, 20, 20R, 20g, 20G等，锻件还有20, 25；进口钢种有RST37-2, ST44, ST35.8, ST45（以上为德国钢）及SS41, SM41, SB42, STB42STS42, STP42（以上为日本钢）等。

这些钢的含碳量都较低，一般不大于0.25%，因此焊接性良好，无淬硬倾向，无需特殊工艺措施，即可实现焊接。

并且几乎能采纳全部的各种焊接工艺方法进行焊接。

2.1.1低碳钢的焊接工艺特点
低碳钢焊件随板厚的增大，刚度增大，焊缝的裂纹倾向也增大，因此焊接刚度大的结构宜选用低氢碱性焊条，焊前预热或焊后消退应力热处理。

预热和回火温度见表9-6。

Q235AF钢属于沸腾钢，因杂质含量较高，大厚度工件有可能产生热裂纹。

某些锅炉钢，如20g, 22g等，当碳和杂质含量偏于上限时，在线能量较大时由于近缝区在高温下停留时间长，可能在熔合线旁边出现液化裂纹。

因此应限制线能量, 调整熔合比，防止裂纹的产生。

表9-6 常用低碳钢预热及回火温度
低碳钢焊条电弧焊大多选用E43××系列焊条，主要是依据等强度的原则。

常用低碳钢焊条选择见表9-7。

（MG49-G）, ER50-2, ER50-3（MG50-3）, ER50-4（MG50-4）, ER50-5, ER50-6（MG50-6）, ER50-7, ER50-G（MG50-F）焊丝，也可采纳药芯焊丝如YJ501-1等。

埋弧焊可选用H08A或H08E焊丝协作高锰高硅低氟熔炼焊剂HJ430, HJ431, HJ433或HJ434；假如选用H08MnA或H10Mn2焊丝，则应协作无锰, 低锰或中锰型焊剂。

电渣焊可选用H10Mn2, H08Mn2Si, H10MnSi焊丝，协作中猛高硅中氟熔炼焊剂。

用于锅炉受压元件的低碳钢，其壁厚大于30mm时，焊后应进行热处理；用于压力容器受压元件，当母材名义厚度大于34mm时焊后应进行处理（如焊前预热100℃以上，需热处理的名义厚度可大于38mm）以上消退焊接残余应力。

2.2低合金高强度钢的焊接
锅炉压力容器广泛运用的低合金高强钢有12MnHP, 12MnCrVHP, 16MnHP, 16Mn, 16MnR, 12Mng, 16Mng, 16MnRC, 15MnVR, 20MnMo, 15MnVNR, 14MnMoVT 18MnMoNbR等；进口钢种有德国的19Mn5, 19Mn6, St52钢和日本的SPV36, SM53B, SM53C, SPV46等，这些钢种基本属于热轧及正火钢。

依据其强度级别，б在294~392MPa区间的为一般低合金钢，如16MnR, 15MnVR, 12Mng, 19Mn5等，多为热轧钢，只有厚度超过肯定界限时作正火处理。

这种钢是在ω小于0.2%的基础上加入少量合金元素，通过合金元素的固溶强化作用来提高强度。

热轧钢通常为铝冷静的铁素体加珠光体组织钢。

特殊状况下，如厚板（б>25mm时）为改善其综合性能，提高其韧性进行900-920℃的正火处理，正火后强度略有下降，但塑性, 韧性有所提高，并降低了脆性转变温度。

屈服点在392MPa以上的钢种，固溶强化的同时还利用沉淀强化作用，以保证这种钢经正火处理后碳化匀称弥散板出，从而提高强度又保证塑性和韧性。

屈服点为411MPa级的有15MnVNR, 15MnVTiRE钢等。

14MnMoVg, 18MnMoNbR钢则属于490MPa级高强钢。

低合金高强钢由于加入了合金元素，增加了材料的淬硬倾向，有些元素还形成低熔点的化合物。

因此同上于冶金因素及组织转变会使焊缝，尤其热影响区出现各种不利的组织。

在扩散氢及热应变循环的共同作用下，还会产生裂纹或引起粗晶脆化。

2.2.1低合金高强钢焊接性的主要问题
○1热裂纹
热轧及正火钢，一般含碳量都较低，而含锰量都较高。

它们的Mn/S比都可达到要求，具有较好的抗热裂纹性能，正常状况下焊缝不分出现热裂纹。

但当材料含碳量超过0.12%，S, P含量较高或因偏板使局部C, S含量偏高时，Mn/S就可能低于要求而出现热裂纹。

在这种状况下，就要从工艺上设法减小熔合比，在焊接材料上采纳低碳, 低硫或高锰焊接材料，以降低焊缝中的含碳量, 含硫量，防止热裂纹。

○2冷裂纹
冷裂纹是低合金高强钢焊接性的主要问题。

从材料本身考虑，淬硬组织是引起冷裂纹的确定因素。

随着钢强度级别的提高，合金元素的增加，其淬硬倾向渐渐增大。

在冷却速度较大时，热影响区会出现贝氏体和大量马氏体组织。

尤其当形成粗大的孪晶马氏体时其缺口敏感性增加，严峻脆化，在焊接应力的作用下产生冷裂纹。

此外还会由于扩散氢的富集在淬硬
脆化区引起显微裂纹。

裂纹尖端形成三向应力区，并再行诱导氢扩散富集，使裂纹扩展成为宏观裂纹，这就是延迟裂纹。

○3再热裂纹
某些含有较多碳化物形成元素（如Cr, Mo, V），并可产生沉淀硬化的低合金高强钢和热强钢厚板接头中，往往会在焊后消退应力热处理过程中沿热影响区产生再热裂纹；一些在高温下长期运行的压力容器等设备，也会在接头中出现再热裂纹。

这种裂纹多起源于接头的应力集中区。

为防止再热裂纹，应首先从材料方面考虑选用化学成分适合的钢种，其次是降低焊缝金属强度使之低于母材；制定正确合理的焊接工艺，限制焊接热输入量，防止粗晶脆化，及实行预热措施等。

对于再热裂纹敏感性较高的钢种，可在坡口侧壁预先堆焊低强度焊缝，以松驰应力。

○4层状撕裂
在低合金高强钢厚板的T形接头或角接接头中，还会沿钢材的轧制方向产生层状撕裂。

这主要与钢中含有片状硫化物与层状硅酸盐或大量成片地密集在同一平面内的氧化铝夹杂物有关，其中以片状硫化物最为严峻。

因此硫化物含量及Z向断面收缩率是评定钢材层状撕裂敏感性的主要指标。

因此低合金高强多焊接，应依据母材碳及合金元素含量, 板厚, 接头形式, 结构特点等，合理选择线能量，采纳碱性低氢焊条和碱度较高的焊剂，且焊前要严格烘干。

依据环境温度，拘束条件等确定预热温度，厚度超过肯定范围还必需实行后热或焊后热处理措施，以降低热影响区硬度，提高塑性, 韧性，消退应力和扩散氢的影响。

2.2.2常用低合金高强钢的焊接
2.2.2.116Mn, 16MnR钢的焊接
16Mn钢具有良好的综合加工工艺性能，经气割或碳弧气刨的坡口边缘1mm内出现淬硬（Hmax>350HV），但淬硬层在焊接时可完全熔掉。

16Mn钢的碳当量一般为0.35%~0.41%，其淬硬倾向和裂纹倾向比一般低碳钢稍大。

在低温环境或厚度大, 刚性结构焊接时，应采纳稍强的焊接参数及较小的焊接速度, 留意填满弧坑，并适当预热。

16MnR, 16Mng属于343MPa级高强钢。

板厚30mm以下可不预热，焊后不作热处理。

但大于30~50mm时，采纳焊条电弧焊应适当预热，预热100℃以上；埋弧焊板厚超过50mm，焊接前应预热100℃以上。

16MnR, 16Mng和SPV36, SM50, 19Mn5, 16Mn, St52钢，焊条电弧焊可采纳E5016(J506), E5015（J507）焊条。

当厚度小或强度要求不高的承载构件焊接时，可选用E5003（J502）, E5001（J503）焊条。

埋弧焊可依据坡口形式, 板厚及工艺条件选择焊接材料。

不开坡口对接和角接接头，由于熔合比较高，可选用合金含量较低的H08A和H08MnA焊丝，协作HJ431焊剂。

厚度较大开坡口的对接接头或角接头应选用H10Mn2, H08MnA, H08MnMo或H10MnSi 焊丝，协作HJ431；焊后需热处理的厚壁容器，应选用H08MnMoA焊丝，协作HJ431或HJ360。

板厚大于70mm时应采纳H10MnMo焊丝，协作HJ431。

焊后正火处理，正火温度900~930℃。

正火后进行超声波检测，合格后进行610~630℃回火。

焊条电弧焊或埋弧焊，板厚大于30mm时，焊后应消退应力热处理。

焊前预热100℃以上，不消退应力热处理的厚度可放宽至34mm。

热处理温度600~650℃，保温时间按3min/mm 计。

2.2.2.215MnVR钢的焊接
钢中微量元素V与Mn一样起强化作用，可使б略高于16MnR钢，对焊接性无影响，
其碳当量0.40%。

当壳体名义厚度δ>30mm时，无论采纳埋弧焊或焊条电弧焊均应预热100~150℃。

预热焊时δ>32mm，不预热时δ>28mm，均应作消退应力热处理，热处理时的加热温度为540~580℃，保温时间为3min./mm。

15MnVR及19Mn5, 19Mn6, SPV46钢焊条电弧焊可选用E5515（J557）焊条。

中, 厚板也可选用E5015（J507）和E506（J506）焊条。

埋弧焊选用H08MnMo, H08Mn2Mo焊丝，协作HJ350或SJ301。

当δ<20mm时，可采纳I 形坡口直边对接，焊丝选用H10Mn2或H08MnA，协作HJ350或SJ301。

电渣焊选用H10MnMo, H10Mn2Mo焊丝，协作HJ360, HJ431。

焊后经920~960℃正火处理，并进行超声波检测合格后，进行540~580℃回火处理，保温时间可按3min/mm计。

2.2.2.315MnVNR钢的焊接
15MnVNR钢是在Mn固溶强化的基础上以V, N进行弥散强化的高强钢，其б可达411MPa，碳当量0.43%。

焊接时其淬硬倾向并不严峻，埋弧焊或焊条电弧焊接头的最大硬度不超过350HV。

热影响区不会发生回火软化，过热区稍有脆化倾向，随着线能量的增大其冲击韧度渐渐下降，因此应采纳较小的线能量。

当δ≥25mm时，应预热150℃以上。

焊条电弧焊选用E6016-D1（J606）, , E6015-D1（J607）, E6015-G（J607Ni, J607H）焊条，也可选用E5515-G（J557, J557Mo, J557MoV）, E5516-G（J556, J556RH）焊条。

埋弧焊选用H08MnMoA, H08Mn2MoA焊丝，协作HJ350或SJ101；氩弧焊选用H08Mn2Si焊丝。

电弧焊δ>20mm时，焊后应进行540~580℃的回火，保温时间按3min/mm 计。

电渣焊选用H10MnMoA, H10Mn2MoV A焊丝，协作HJ431或HJ360。

焊后进行正火+回火处理，正火温度950℃，保温1h；回火温度540~580℃，保温2h。

2.2.2.418MnMoNbR钢的焊接
18MnMoNbR钢的б大于490MPa，钢中加入Mo和Nb可细化晶粒并形成弥散状态的碳化物（NbC, Mo2C），所以这种钢具有较好的中温性能，适用于制造石油, 化工高压容器及锅炉。

这种钢可用气割下料，气割后不需刨边直接焊接。

由于强度高，回弹性大，成形和矫圆时需加热，限制温度在900~1000℃之间，加工终止温度不应低于800℃。

钢的碳当量为0.55%，具有肯定淬硬性，常温下（不预热）施焊热影响区最高硬度可达400HV 以上，预热150℃可降至350HV以下。

焊条电弧焊选用E6015-D1（J607）, E6015-G（J607Ni, J607RH）焊条。

定位焊或焊接工艺卡具都必需进行局部预热，并应仔细烘干焊条及清理坡口，以免焊缝增氢引起延迟裂纹。

电弧焊前应预热180~200℃。

埋弧焊选用H08Mn2MoA, H08Mn2MoV A焊丝，协作HJ250-HJ350或HJ101焊剂。

多层焊时为避开过热，层间温度应限制在300℃以下。

电渣焊时宜选用H10Mn2NiMoA, H10Mn2MoA和H10Mn2MoV A焊丝，协作HJ360, HJ431。

电渣焊可不预热，但应适当增加引弧板长度。

18MnMoNbR, 18MnMoNbg钢具有延迟裂纹倾向，焊后应尽快热处理。

焊条电弧焊和埋弧焊只回火处理；电渣焊应进行正火+回火处理，正火温度950~980℃。

依据焊材合金系统不同，其回火温度不同，Mn-Mo系焊丝回火温度为600~650℃；Mn-Mo-V系焊丝为避开焊缝在600℃具有回火脆性，应取上限（650℃）的回火温度。

2.2.2.514MnMoVg钢的焊接
14MnMoVg钢，б>490MPa，正火+回火后的组织为索氏体+少量珠光体和铁素体。

碳当量为0.50%有较明显的淬硬倾向，要适当预热和调整焊接线能量，以限制热影响区的冷却速度, 防止冷裂纹。

当δ>20mm时，预热150℃以上，预热宽度不少于3倍板厚且钢板内外表面温度应匀称。

层间温度不低于预热温度，便不宜过高，否则将降低接头强度和韧性，一般保持在150~200℃。

焊条电弧焊应选用D7015-G（J707），厚板可采纳E6015-D1（J607）焊条，焊条经350-400℃烘干，恒温1~2h。

埋弧焊应选用H08Mn2MoA, H08Mn2MoV A, H08Mn2NiMo焊丝，协作HJ250, HJ350, SJ101。

当板厚δ≥50mm时，焊后应及时进行消氢处理。

电渣焊时宜选用H10Mn2MoA, H10Mn2MoV A, H10Mn2NiMoA焊丝，协作HJ360, HJ431。

焊后进行950~970℃的正火处理，正火后进行650~670℃的回火处理。

电弧焊时，随意厚度都应进行600~650℃的回火处理，保温时间按4min/mm计。

由于14MnMoVg钢有肯定的再热裂纹敏感性，所以热处理后应对焊缝进行超声波和磁粉检测。

2.2.2.613MnNiMoNbR钢的焊接
13MnNiMoNbR钢，б≥392MPa，昌中温厚壁压力容器用钢，具有较好的综合力学性能，可用于450℃以下。

火焰切割厚板（≥80mm），开始位置应预热100℃以上；电弧气割刨清根应将焊件预热150~200℃。

焊条电弧焊选用E6015（J607）, E6016（J606）焊条。

焊条烘干350~400℃/2h。

焊条电弧焊板厚大于10mm时，应预热150~200℃，并保持层间温度不低于150℃，焊后作消氢处理；板厚大于90mm时，焊后马上进行350~400℃×2h的消氢处理。

预热时δ>20mm 的受压件，焊后必需作600~620℃的消退应力热处理。

埋弧焊可采纳I形, V形或U形坡口。

选用H08Mn2MoA焊丝，协作HJ350或SJ101焊剂。

δ>20mm时预热至150~200℃，保持层间温度不低于150℃。

消氢处理和焊后消退应力热处理与焊条电弧焊相同。

焊后应进行100%超声检测，并作25%射线检测抽查。

电渣焊选用H10Mn2NiMo和H10Mn2Mo焊丝，协作HJ360, HJ431。

焊后正火处理温度920~940℃，保温时间1.5min/mm；回火处理温度630~650℃，保温时间2min/mm。

焊缝进行100%超声波检测。

2.3珠光体耐热钢的焊接
珠光体耐热钢是以Cr-Mo为基的低合金钢，具有较好的高温抗氧化性和热强性，最热动力设备及中, 高温高压容器的重要材料之一。

常用的钢号有12CrMo, 15CrMo, 12Cr2Mo, 12Cr1MoV, 20CrMo, 2.25Cr1Mo等。

2.3.1 珠光体耐热钢的化学成分及焊接性
珠光体耐热钢的化学成分和合金的组织，是为满意常温力学性能和保证高温性能而设计的。

高温，金属简单氧化和腐蚀，而长期受应力作用的同时还会发生“蠕变”。

因此为提高钢的抗氧化性，通常加入Cr, Al, Si元素，从而可在钢的表面形成稳定致密的爱护性氧化膜Cr2O3, Al2O3等，以防止氧对铁的接着氧化。

为提高钢的热强性，加入Cr, Mo, W等元素可使铁素体基本固溶强化；加入V, Nb, Ti强碳化物形成元素，以形成合金碳化物（如V4C3, VC, NbC, TiC）沉淀强化；加入微量元素RE和B等起净化并填充晶界的作用，并可阻碍晶界的扩散变形，使晶界强化。

珠光体耐热钢由于加入多量合金元素以提高热稳和热强性，因此也增大了钢的淬透性，近缝区（熔合线旁边）存在淬硬脆化和延迟纹倾向，尤其含V钢在焊后热处理或高温长期工作中还会产生再热裂纹。

热影响区中加热温度处于ACl旁边的区域还将发生回火软化，而可能成为蠕变断裂的起源。