15CrMo与20#异种钢管状对接氩弧焊焊接工艺评定
铬钼耐热钢号对比及焊材选用2
国内、外铬钼耐热钢钢号、化学成分和力学性能
表A.1给出了国内、外常用铬钼耐热钢钢号对照；表A.2给出了国内、外常用铬钼耐热钢的化学成分和力学性能；表A.3给出了常用铬钼耐热钢钢管的化学成分和常温力学性能；表A.4给出了常用铬钼耐热钢钢板的化学成分和力学性能；表A.5给出了常用铬钼耐热钢锻件的化学成分和常温力学性能；表A.6给出了国外铬钼耐热钢板的化学成分和力学性能。
表A.2 国内、外铬钼耐热钢管化学成分和力学性能
表A.2 国内、外铬钼耐热钢管化学成分和力学性能对照（续）
12
SH/T 3520－2004
11 SH/T 3520－2004
部分铬钼钢焊接材料的选用
表B.1给出了常用铬钼耐热钢焊接材料的选用；表B.2给出了异种钢焊接材料的选用及推荐的管道焊后热处理温度。
表B.1 常用铬钼耐热钢焊接材料的选用。
电力行业焊材选用明细
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常用焊接材料选用明细 序号 母材材质 27 A312 TP304 28 A312 TP316L 29 0Cr18Ni10Ti 30 0Cr18Ni10Ti 31 0Cr18Ni12Mo2Ti 32 0Cr18Ni9 33 0Cr18Ni9 34 1Cr18Ni9Ti 35 316L 36 TP304 37 TP316 38 TP321 39 TP321 40 TP347 41 TP347 7、Ⅷ类材料 42 0Cr13 8、复合钢管 43 304/20 9、异类材料 44 09Mn2DR+TP304 45 1Cr5Mo+316L 46 1Cr5Mo+T9 47 20+00Cr17Ni14Mo2 48 20+1Cr5Mo 49 304L+316Ti 50 A106 Gr.B+ 20MnMo 51 A106Gr.B+TP304 52 Cr5Mo+15CrMo 53 Cr5Mo+1Cr18Ni9Ti 54 P11 55 P11+20 56 P11+TP304 焊接材料 TGF-308L，A137 TGF-316L A022 H0Cr20Ni10Ti H0Cr20Ni10Ti/A137 TGF-316L A022 E308L-T TGF308L-T A132 H00Cr19Ni12Mo2/A022 H1Cr19Ni9Ti/A132 H0Cr19Ni12Mo2/A202 H0Cr20Ni10Ti/A137 TGF347+A137 H0Cr20Ni10Nb/A137 H0Cr20Ni10Nb/A137 H0Cr20Ni10Ti、A132 H1Cr24Ni13/A302 H1Cr24Ni13/A307 H1Cr24Ni13+A302 H1Cr9Mo/R707 H1Cr24Ni13，A302 H08Mn2SiA+J427 TGF316L+A022 H08Mn2SiA J427 H1Cr24Ni13/A407 13CrMoA/R307 H1Cr24Ni13/A302 13CrMoA/R307 13CrMoA/J427 H1Cr24Ni13/A407 备注
概述20钢与15CrMo的异种钢焊接工艺
概述20钢与15CrMo的异种钢焊接工艺60万吨/年产甲醇装置R-52001合成塔15条升气管（规格：Φ273×16mm；材质：合成塔塔体管口：15CrMo，升汽管：20钢；工作压力：2.3MPa；工作温度：320℃；工作介质：蒸汽）经过多年的运行，靠近塔体第一道焊口出现不同程度的裂纹缺陷，在2014年大检修中对合成塔升气管焊口进行了返修，由于塔体管口与升汽管材质不同，对焊接材料选用到焊接过程工艺参数的控制都提出了更高、更严的要求，我们经过对两种材质化学成分金相组织分析、比对，查阅相关资料，结合以往积累的经验，选用了合适的焊接材料及合理的工艺参数，成功地完成了升气管缺陷焊口的返修任务。
1 20钢和15CrMo的焊接性分析20钢属于低碳钢，由于其含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。
20钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。
15CrMo属于低合金珠光体耐热钢其以Cr-Mo以及Cr-Mo基多元合金钢为主，具有很好的抗氧化性和热强性，同时还具有良好的抗硫和氢腐蚀的能力。
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、热影响区的硬化、软化以及焊后热处理或高温长期使用中的消除应力裂纹。
如果焊接材料选择不当，焊缝中还有可能产生热裂纹。
2 异种钢焊接工艺分析2.1 焊接的工艺原则异种钢焊缝与母材的化学成分、金相组织、物理性能及力学性能都有较大的差别，因此异种钢焊接要比同种钢复杂得多，焊接时必须采取一定的特殊工艺措施才能获得满意的焊接接头。
考虑异种钢焊接工艺时必须根据这些特定的条件来确定焊接方法、焊接材料、工艺参数以及其他措施。
2.2 焊接方法的选择由于升气管工作温度为320℃，工作压力高，工作介质是蒸汽，结合化工生产要求，采用钨极氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面（GTAW/SMAW）。
常用钢材牌号性能用途
钢管的品名分类品名详细品名材质弹簧钢高强弹簧钢50CrV4，50CrVA弹簧钢51CrMoV4，51CrV4，60CrMnA，60CrMnA，60Si2CrA60Si2CrVA ，60Si2MnA，70S，60Si2Mn，77-82B50-51CrV4，50CrMnVA，55Cr3，52CrMnV4，55CrMnA55SiMnVB，60CrMnB，弹簧扁钢SAE5160(H)，SA387Cr12，9SUP工模具钢工具钢40-60CrNi 高强度标准件用钢B7管坯管坯钢L20Mn2，P91，42Cr，P22，P12，45MnMoB，28Mn2 石油管坯42MnMo7锅炉管坯25MnG，SA-213-T11，SSW合金管坯25MV，30-36Mn2V不锈钢4130X合金结构钢42CrMo，20Mn2碳素结构钢16-50Mn钢连铸圆管坯CL60(H)合结钢锅炉钢20G保淬透性钢22CrMoH齿轮钢SCM822H3，SGl 2传动轴用钢48MnV，C56E2，CF53淬透性合金结构钢AISI8740H， AISI4145H淬透性结构钢40CrH，40CrHH低合金钢. 16-28MnCr5非调质钢12Mn2VB非调质机械结构钢F45V高强矿用圆钢23MnNiMoCr5高压锅炉钢板15MoG高压锅炉管坯钢SA-210Al，SA-210C，SA-213T11，SA-213T12，SA-213T2SA-213T22，SA-213T23，SA-213T91工程机械用钢IE0669，IE0963，IE1106，IE1158M，IE1287，IE2892 工具钢42CrMo4合结钢27SiMnV，09MnD，9MnD，12Cr1MoV，18CD4，28Mn630-42CrMo，30CrMnTi，38CrMoAl，SAE1045W1合结钢12Cr1MoVG，15CrMoG，12Cr1MoV(盘卷）15CrMo15CrMo(盘卷），35CrMo，20-40CrMnMo详细品名材质合金结构钢40Cr，20-50Cr，20-45Mn2，20CrMnTi，20CrMo，20CrMoM20CrNiMo，20Mn2B，20MnTiB，20MnVB，40CrNiMoASCM435H，SCM440，35-42CrMo， 28MnCrMo，30CrMnSiA30Mn2，37CrMnMoA，4145H，42CrMoHA，40Mn2(退火）合金结构管坯33-36Mn2V，34CrMn4（方钢），37Mn5冷拉钢-削切钢SAE1117链条钢23MnNiMoCr54，25MnV耐硫酸露点腐蚀用钢08Cr2AlMo，09CrCuSb(ND)，9CrCuSb(ND)汽车高级齿轮钢16-18CrMnBHZ汽车用钢SCM420H汽车用易切削钢SAE1141铁路钩尾框用钢25MnCrNiMoA系泊链钢22MnCrNiMo易切削非调质钢30-50MnVS冷镦钢冷镦钢ML15MnVB， ML35#， R55Cr5， ML35 锚链钢锚链钢连铸坯M30Mn2碳素钢碳素钢20-45#，45Mn优质圆钢碳素结构钢10#管坯，20-45#钢，16Mn，20#管坯，20-65Mn，40MnB45#管坯，50-65#钢， C35，C56F2， C70MoD优质碳素钢S10-45C，S20A优质碳钢XC45桥梁缆索用钢SWRS82B， SWRS82B-M碳素结构钢16-65Mn，20-25MnG，50-80#高速钢材YXR4轴承钢轴承钢G20CrNiMo， G140CrV， SAE4137H， SAE4145H全淬透轴承钢GCr15， GCr15(二火）， GCr15(不退火）， GCr15(退火）SAE1537HC， SAE-213 T22(盘卷)感应淬火轴承钢S55C， S55CZ渗透透轴承钢SAE8620(H)调心球轴承1215M常用钢材的牌号、性能与用途牌号等级Qb/MPa 与旧标准用途Q195 ——315～390 A1 用于制造承载较小的零件、铁丝、铁圈、垫铁、开口销、拉杆、冲压件以及焊接件等。
压力容器制造热工艺专业题库
2021年陕西化建技术人员压力容器制造热工艺专业题库一、填空题1、焊接工艺评定是指为使焊接接头的、或符合规定，对预焊接工艺规程进展验证性试验和结果评价的过程。
2、焊后热处理是指能改变焊接接头的和或的热过程。
3、面弯是弯曲试样受拉面为的弯曲。
4、对接焊缝试件和试样的检验中，其中试件检验工程包括、、和。
5、压力容器用焊接材料应符合的规定。
6、焊缝位置分为、、、。
7、当焊件温度为-20℃~0℃时，应在始焊处范围内预热到15℃以上。
8、对烘干温度超过350℃的焊条，累计烘干次数不宜超过次。
9、碳钢和低合金钢的最高预热温度和道间温度不宜大于，奥氏体不锈钢最高道间温度不宜大于。
10、后热温度一般为，保温时间及后热温度、焊缝金属厚度有关，一般不少于。
11、调质钢焊后热处理温度应低于调质处理时的回火温度，其差值至少为。
12、焊后热处理工艺中，焊件保温期间加热区内最高温度及最低温度之差不得大于。
13、、和试件允许免做热影响区冲击试验。
14、弯曲试样的受拉面应包括每一种焊接方法〔或焊接工艺〕的和。
15、复验熔敷金属拉伸性能时，应把、及作为复验工程。
16、NB/T47018.4-2021中规定：在承压设备焊接材料质量证明书中，碳钢和低合金钢用焊剂应注明。
17、焊接工艺评定技术档案应保存至该工艺评定失效为止，焊接工艺评定试样保存期不少于年。
18、C、D类接头的焊脚尺寸，在图样无规定时，取焊件中较薄者之厚度。
补强圈的厚度不小于8mm时，其焊脚尺寸等于补强圈厚度的，且不小于。
19、焊接接头外表应按相关标准进展外观检查，不得有外表、、未熔合、外表气孔、弧坑、未填满、和飞溅物；焊缝及母材应圆滑过渡；角焊缝的外形应。
20、一般容器焊缝外表的咬边深度不得大于，咬边连续长度不得大于，焊缝两侧咬边的总长不得超过该焊缝长度。
二、判断题1、45钢是中碳钢，70钢是高碳钢。
2、15CrMo、12CrMoV属于珠光体耐热钢，所以不是强度钢。
3、普通低合金构造钢是由于含有较多的合金元素，所以它的焊接性比低碳钢好的多。
(2010年)最新公称压力(MPa)管道壁厚对照表分解
(2010年)最新公称压力（MPa)管道壁厚对照表（一）无缝碳钢管壁厚m m(二)无缝不锈钢管壁厚mm（三）焊接钢管壁厚mm内压金属直管的壁厚根据SH 3059-2001《石油化工管道设计器材选用通则》确定：当S0< Do /6时，直管的计算壁厚为：S0 = P D0/(2[σ]tΦ+2PY)直管的选用壁厚为： S = S0 + C式中S0―― 直管的计算壁厚， mm；P――设计压力， MPa；D0――直管外径， mm；[σ]t―― 设计温度下直管材料的许用应力， MPa；Φ――焊缝系数，对无缝钢管，Φ＝1；S――包括附加裕量在内的直管壁厚， mm；C―― 直管壁厚的附加裕量， mm；Y――温度修正系数，按下表选取。
温度修整系数表钢管壁厚表示方法有管子表号、钢管壁厚尺寸和管子重量三种方法1）是以管子表号"Sch"表示壁厚。
管子表号是管子设计压力与设计温度下材料许用应力的比值乘1000,并经圆整后的数值。
即: Sch＝P/[σ]t×1000 ANSI B36.10壁厚等级：Sch10、Sch20、Sch30、Sch40、Sch60、Sch80、Sch100、Sch120、Sch140、Sch160十个等级;ANSI B36.19壁厚等级：Sch5s、Sch10s、Sch40s、S2）以钢管壁厚尺寸表示中国、ISO、日本部分钢管标准采用ch80s四个等级; 表示英制管壁厚系列：Sch.20----全称：Schedule 20Sch.10s--带s的系列为不锈钢专用，碳钢不用。
举个例子：2" sch.10s 表示2”接管的壁厚为2.9mm,材质为不锈钢；2" sch.40 表示2”接管的壁厚为4.0mm。
3）是以管子重量表示管壁厚度,它将管子壁厚分为三种：a.标准重量管,以STD表示b加厚管，以XS表示c.特厚管，以XXS表示。
对于DN≤250mm的管子，Sch40相当于STD，DN<200mm的管子,Sch80相当于XS。
锅炉用钢
重要、常用的锅炉管材。
1）20G：是GB5310-95的纳标钢号（国外对应牌号：德国的st45.8、日本的STB42、美国的SA106B），为最常用的锅炉钢管用钢，化学成分和力学性能与20板材基本相同。
该钢有一定的常温和中高温强度，含碳量较低，有较佳的塑性和韧性，其冷热成型和焊接性能良好。
其主要用于制造高压和更高参数的锅炉管件，低温段的过热器、再热器，省煤器及水冷壁等；如小口径管做壁温≤500℃的受热面管子、以及水冷壁管、省煤器管等，大口径管做壁温≤450℃的蒸汽管道、集箱（省煤器、水冷壁、低温过热器和再热器联箱），介质温度≤450℃的管路附件等。
由于碳钢在450℃以上长期运行将产生石墨化，因此作为受热面管子的长期最高使用温度最好限制到450℃以下。
该钢在这一温度范围，其强度能满足过热器和蒸汽管道的要求、且具有良好的抗氧化性能，塑性韧性、焊接性能等冷热加工性能均很好，应用较广。
此钢在伊朗炉（指单台）上所使用的部位为下水引入管（数量为28吨）、汽水引入管（20吨）、蒸汽连接管（26吨）、省煤器集箱（8吨）、减温水系统（5吨），其余作为扁钢、吊杆材料使用（约86吨）。
但现在我厂生产的300MW锅炉，此钢的用量日趋减少，已经多为强度较高的SA210C （小）和SA106C（大）替代。
2）SA-210C（25MnG）：是ASME SA-210标准中的钢号，是锅炉和过热器用碳锰钢小口径管，珠光体型热强钢。
我国于1995年将其移植到GB5310，定名为25MnG。
其化学成分简单，除碳、锰含量较高外，其余与20G相近，故其屈服强度较20G高约20%左右，而塑、韧性则与20G相当。
该钢的生产工艺简单，冷热加工性能好。
用其代替20G，可以减薄壁厚，降低材料用量，还可以改善锅炉的传热状况。
其使用部位和使用温度与20G基本相同，主要用于工作温度低于500℃的水冷壁、省煤器、低温过热器等部件。
我厂从1989年的利港工程开始使用该钢，为保证焊接性能，订货时对碳含量进行了限制≤0.30，相应地对锰含量提高。
15CrMo管板与20#管子焊接加工工艺
３试验项目和结果分析
（）试验项 目 １ 以上三种方案的焊接试件后经着色检查 ，确认焊缝表 面无裂纹、气孔等焊接缺陷，各方案的试件分别以焊态和 模拟热处理状态 （８｀ｘ 热处理）进行以下三项试验 ， ６０ １ｈ Ｃ ３ 见表 ２ 。其 中热处理规范是按 Ｋ ｒ ｎ Ｍｌｒ ａ ｏ－ ｉ 公式计算得 ｓ ｅ
Ａ ９９ｘ４ （ ０ １ 小时） ６ ０ Ａ ９９ｘ 小时） （ ００５ ６ 注： ｏ：杭拉强度 ｒ ｂ
艺方案。
４８ ０ ５ （ Ｒ母材断） ２ ４ １ ０ ６ （ Ｒ母材断） ２ ４２ ０ ８ （ Ｒ母材断） ２ ４９ ０ ７ （ Ｒ母材断） ２
Ｄ ：试样弯曲直径 ａ ：试样厚度 Ｈ Ｚ Ａ ：接头热影响区 Ａ， ， ：冲击功
比较分析。
５ 结语
通过以上的试验方案，严格制定各项工艺措施和进行 生产监控 ，顺利地完成了该产品的制造，各项指标均达到 验收要求。经过二年的运行显示设备各项性能 良好并受到 用户的好评，证明该工艺方案完全能够满足产品的设计要
求。
参考文献 ：
（）焊态机械性能检查 １ （）经 ６ ９ｘ ００ ２ ９ １ ４小时的模拟热处理后做机械性能检
较好地保证接头的各项机械性能。
为保证产品接头的性能，我们采用 Ｅ ３９ ｏ 焊丝做 Ｒ ０Ｍ Ｌ 了进一步的焊接性试验 ，以分析接头的机械性能。试验母 材 为 ８２ ｍ 的 １ＣＭ Ｒ 和 ２Ｒ 板 材 ，焊 接 电 流 为 １ｍ ５ ｒｏ ０ １０１０ ，焊接前不预热 ，以焊态及模拟工况热处理进行 ０ － Ａ １
结束后保温后热以避免接头 中产生淬硬组织 ，之后还需进 行整体消除应力处理。但 由于该产品的管板太大 ，厚度方 向和径向的散热非常强烈 ；而且换热管数量巨大 ，加剧 了
常用齿轮钢材的调质热处理工艺
常用齿轮钢材的调质热处理工艺
常用大型锻件用钢的正火、高温回火温度3
热装炉过冷、正火、高温回火
工具钢锭制件锻后热处理
热装炉正火、高温回火(Ⅰ组钢过冷400～500℃,Ⅱ、Ⅲ组钢350～400℃)
曲轴感应加热淬火常见缺陷及防止方法
钢的退火工艺分类及应用
加热速度及保温时间
退火工件一般是随炉加热，加热速度不会太高。
为防止及热过程中开裂，高合金大件退火时，在700℃ 以下加热速度应为30～70℃/h ，温度超过750℃后增大为80～100℃/h 。
正或工件厂采用热炉装料，大型工件应注意控制装料时的炉温。
保温时间决定于钢的化学成分、炉温、装炉方式及装炉量，一般可按1.5～2.5min/mm(厚度或直径)估算。
钢件完全退火工艺规范
常用结构钢退火及正火工艺规范
常用工具钢退火及正火工艺规范
退火及正火缺陷
Fe-Fe3C合金相图Fe-Fe3C合金相图描述
Fe-Fe3C合金相图的特性点
Fe-Fe3C合金相图的特性线
铁碳合金常用临界温度代号。
常用钢材的牌号性能与用途
钢管的品名分类品名详细品名材质弹簧钢高强弹簧钢50CrV4，50CrVA弹簧钢51CrMoV4，51CrV4，60CrMnA，60CrMnA，60Si2CrA60Si2CrVA ，60Si2MnA，70S，60Si2Mn，77-82B50-51CrV4，50CrMnVA，55Cr3，52CrMnV4，55CrMnA55SiMnVB，60CrMnB，弹簧扁钢SAE5160(H)，SA387Cr12，9SUP工模具钢工具钢40-60CrNi 高强度标准件用钢B7管坯管坯钢L20Mn2，P91，42Cr，P22，P12，45MnMoB，28Mn2 石油管坯42MnMo7锅炉管坯25MnG，SA-213-T11，SSW合金管坯25MV，30-36Mn2V不锈钢4130X合金结构钢42CrMo，20Mn2碳素结构钢16-50Mn钢连铸圆管坯CL60(H)合结钢锅炉钢20G保淬透性钢22CrMoH齿轮钢SCM822H3，SGl 2传动轴用钢48MnV，C56E2，CF53淬透性合金结构钢AISI8740H，AISI4145H淬透性结构钢40CrH，40CrHH低合金钢. 16-28MnCr5非调质钢12Mn2VB非调质机械结构钢F45V高强矿用圆钢23MnNiMoCr5高压锅炉钢板15MoG高压锅炉管坯钢SA-210Al，SA-210C，SA-213T11，SA-213T12，SA-213T2SA-213T22，SA-213T23，SA-213T91工程机械用钢IE0669，IE0963，IE1106，IE1158M，IE1287，IE2892 工具钢42CrMo4合结钢27SiMnV，09MnD，9MnD，12Cr1MoV，18CD4，28Mn630-42CrMo，30CrMnTi，38CrMoAl，SAE1045W1合结钢12Cr1MoVG，15CrMoG，12Cr1MoV(盘卷）15CrMo15CrMo(盘卷），35CrMo，20-40CrMnMo详细品名材质合金结构钢40Cr，20-50Cr，20-45Mn2，20CrMnTi，20CrMo，20CrMoM20CrNiMo，20Mn2B，20MnTiB，20MnVB，40CrNiMoASCM435H，SCM440，35-42CrMo，28MnCrMo，30CrMnSiA30Mn2，37CrMnMoA，4145H，42CrMoHA，40Mn2(退火）合金结构管坯33-36Mn2V，34CrMn4（方钢），37Mn5冷拉钢-削切钢SAE1117链条钢23MnNiMoCr54，25MnV耐硫酸露点腐蚀用钢08Cr2AlMo，09CrCuSb(ND)，9CrCuSb(ND)汽车高级齿轮钢16-18CrMnBHZ汽车用钢SCM420H汽车用易切削钢SAE1141铁路钩尾框用钢25MnCrNiMoA系泊链钢22MnCrNiMo易切削非调质钢30-50MnVS冷镦钢冷镦钢ML15MnVB，ML35#，R55Cr5，ML35 锚链钢锚链钢连铸坯M30Mn2碳素钢碳素钢20-45#，45Mn优质圆钢碳素结构钢10#管坯，20-45#钢，16Mn，20#管坯，20-65Mn，40MnB45#管坯，50-65#钢，C35，C56F2，C70MoD优质碳素钢S10-45C，S20A优质碳钢XC45桥梁缆索用钢SWRS82B，SWRS82B-M碳素结构钢16-65Mn，20-25MnG，50-80#高速钢材YXR4轴承钢轴承钢G20CrNiMo，G140CrV，SAE4137H，SAE4145H全淬透轴承钢GCr15，GCr15(二火），GCr15(不退火），GCr15(退火）SAE1537HC，SAE-213 T22(盘卷)感应淬火轴承钢S55C，S55CZ渗透透轴承钢SAE8620(H)调心球轴承1215M常用钢材的牌号、性能与用途牌号等级Qb/MPa 与旧标准用途Q195 ——315～390 A1 用于制造承载较小的零件、铁丝、铁圈、垫铁、开口销、拉杆、冲压件以及焊接件等。
铬钼耐热钢号对比及焊材选用
国内、外铬钼耐热钢钢号、化学成分和力学性能
表A.1给出了国内、外常用铬钼耐热钢钢号对照；表A.2给出了国内、外常用铬钼耐热钢的化学成分和力学性能；表A.3给出了常用铬钼耐热钢钢管的化学成分和常温力学性能；表A.4给出了常用铬钼耐热钢钢板的化学成分和力学性能；表A.5给出了常用铬钼耐热钢锻件的化学成分和常温力学性能；表A.6给出了国外铬钼耐热钢板的化学成分和力学性能。
SH/T 3520－
2004
表A.2 国内、外铬钼耐热钢管化学成分和力学性能对照（续）
12
SH/T 3520－2004
11
部分铬钼钢焊接材料的选用
表B.1给出了常用铬钼耐热钢焊接材料的选用；表B.2给出了异种钢焊接材料的选用及推荐的管道焊后热处理温度。
全国最全焊条型号、用途对照表
J507/A042/A022 H08A+HJ431、A042、A022 J427、A022、A042 J427、A022、A042、H08A+HJ431 J507.A132.A302 J427.A132.A302、H08A+HJ431 J427、A302、A132、H08A+HJ431
HCr5M o+R507 TIG-R40+R507 HCr5M o+R507 TIG-R40+R507 A302
TGS-1N+W707Ni
6
6、Ⅶ类材料
2 7 A312 TP304 2 8 A312 TP316L 2 9 0Cr18Ni10Ti 3 0 0Cr18Ni10Ti 3 1 0Cr18Ni12M o2Ti 3 2 0Cr18Ni9 3 3 0Cr18Ni9 3 4 1Cr18Ni9Ti 3 5 316L 3 6 TP304 3 7 TP316 3
5 8 15CrMo 锻 5 9 15CrMo 锻 6 0 15CrMo 锻+15CrMoR
5、Ⅴ类材料
6 1 1Cr5Mo
6、Ⅵ类材料
6 2 16MnDR 6 3 16MnDR 6 4 07MnNiCrMoVDR+08MnNiCrMoVD 6 5 08MnNiCrMoVD 6 6 08MnNiCrMoVD
4 1 TP347
7、Ⅷ类材料
4 2 0Cr13
8、复合钢管
4 3 304/20
9、异类材料
4 4 09M n2DR+TP304 4 5 1Cr5Mo+316L 4 6 1Cr5M o+T9 4 7 20+00Cr17Ni14Mo2 4 8 20+1Cr5Mo 4 9 304L+316Ti 5 0 A106 Gr.B+ 20M nM o 5 1 A106Gr.B+TP304 5 2 Cr5M o+15CrM o 5 Cr5M o+1Cr18Ni9Ti
15CrMo与20钢焊接性能研究
题 姓 专 学
目 名 业 号ຫໍສະໝຸດ 15CrMo 与 20 钢焊接性能研究
材料成型及控制工程
指导教师
郑州科技学院机械工程学院 二○一五年五月
目录
中文摘要......................................................................................................................Ⅰ Abstract........................................................................................................................Ⅱ 1 引言.........................................................................................................................1 1.1 异质材料焊接研究意义.................................................................................1 1.1.1 异质接头组织及性能..................................................................................1 1.1.2 焊接工艺特点及缺陷..................................................................................2 1.1.3 焊接工艺方法及措施..................................................................................2 1.2 异种钢焊接研究思路.........................................................................................3 1.2.1 研究内容及目标..........................................................................................3 1.2.2 研究思路及步骤..........................................................................................4 2 焊接性能及工艺拟定.............................................................................................6 2.1 化学成分及性能.................................................................................................6 2.1.1 15CrMo 成分及性能....................................................................................6 2.1.2 20 钢成分及性能..........................................................................................7 2.2 焊接材料及工艺..................................................................................................8 2.2.1 焊接材料及牌号选择..................................................................................8 2.2.2 焊接方法与设备选择..................................................................................9 2.2.3 接头及坡口形式选择................................................................................12 2.2.4 焊接电源及规范选择.................................................................................13 2.2.5 焊接工艺措施拟定....................................................................................14 3 焊接试验及方案拟定............................................................................................16 3.1 坡口加工方法....................................................................................................16 3.2 正交试验方法....................................................................................................17 3.2.1 试验步骤.....................................................................................................18 3.2.2 试验方法.....................................................................................................20 3.3 焊接试验过程....................................................................................................20 3.3.1 焊前准备.....................................................................................................20 3.3.2 焊中操作.....................................................................................................22
焊条选用表
序号
母材材质
23 16Mng 24 16MnR 25 16MnR 26 16MnR 27 16MnR 28 16MnR 29 16MnR 30 16MnR 31 16MnR 32 16MnR 33 16MnR 34 16MnR 35 16MnR+15MnNbR 36 20MnMo 37 20MnMo 38 Q345E 39 SPV36N
第 1 页，共 10 页
备注
常用焊接材料选用明细
序号
母材材质
34 1Cr18Ni9Ti 35 316L 36 TP304 37 TP316 38 TP321 39 TP321 40 TP347 41 TP347
7、Ⅷ类材料
42 0Cr13
8、复合钢管
43 304/20
9、异类材料
44 09Mn2DR+TP304 45 1Cr5Mo+316L 46 1Cr5Mo+T9 47 20+00Cr17Ni14Mo2 48 20+1Cr5Mo 49 304L+316Ti 50 A106 Gr.B+ 20MnMo 51 A106Gr.B+TP304 52 Cr5Mo+15CrMo 53 Cr5Mo+1Cr18Ni9Ti 54 P11 55 P11+20 56 P11+TP304
4、Ⅴ类材料
21 Cr5Mo 22 Cr5Mo 23 STFA-25 24 1Cr5Mo 25 P5（1Cr5Mo）
5、Ⅵ类材料
26 09Mn2VDR
27 A312 TP304 28 A312 TP316L 29 0Cr18Ni10Ti 30 0Cr18Ni10Ti 31 0Cr18Ni12Mo2Ti 32 0Cr18Ni9 33 0Cr18Ni9
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xxx 公司
焊接工艺评定
编号: PQR124-GTA–WⅣ1/I1-3.5
编制:
审核:
批准:
目录
焊接工艺评定报告（共 3 页）焊接工艺指导书（共 2 页）
日期 V
60 1 与 相焊 20 I-1 C Si S Cr Mn P
Ni Mo V Ti Nb
.5 .1 .5 .3 焊丝 焊条
焊接工艺指导书
共 2 页 第1页
xxx 公司 单位名称 :
焊接工艺指导书编号
（WPS ）: 焊接工艺评定报告编号 :
HZ124 2001.3.5 HP124 焊接方法 :
机械化程度 （ 手工、半自动、自动 手工 GTAW 焊接接头 : 简图: （接头形式 坡口形式与尺寸 焊层 焊道布置及顺序 管状对接 坡口形式 : 其他:
母材 :
标准号
钢号 组别号 15CrMo GB6479 Ⅳ-1 标准号
钢号 组别号 GB8163 厚度范围 :
母材 : 对接焊缝
角焊缝 管子直径 壁厚范围 : 角焊缝 不限 1.5～7.0mm
焊缝金属厚度范围 : （对接焊缝 ）
SMAW SAW 角焊缝 不限～ 7.0 GTAW
GMAW 其他
焊接材料 :
焊材类焊丝 /焊焊材牌号（钢
TIG-R30L 填充金属尺
φ2.0 焊材型
焊材标
GB/T14957 焊材烘干温
焊材恒温时
其他
耐蚀堆焊金属化学成分
（%）:
其他 衬垫 （材料及规格 ）: 无
类别号 Ⅳ 类别号 I 1.5 ～2.0
背面保护气 焊接电流范围 (A): 60～75 电弧电压 (V): 10～ 14 (按所焊位置和厚度 ,分别列出电流和电压范围 , 记入下表 )
焊道/焊层 焊接方法
填充材料 焊接电流 电弧电压 (V ) 焊接速度 (cm/min) 线能量 ( kJ/cm) 牌号 直径
极性 电流( A ) 1/1 GTAW TIG-R30L φ2.0
DCEP 60～75 10～14 6～8 6000.00 1/2 GTAW TIG-R30L
φ2.0
DCEP 60～75 10～14 6～8 6000.00
钨极类型及直径 : 铈钨 φ 2.0 喷嘴直径 (mm): φ10.0
熔滴过渡形式 : ___________________________________ 焊丝送进速度 (cm/min):
技术措施 :
摆动焊或不摆动焊 : 摆动 摆动参数 : 微摆
电特性 :
电流种类 : 直流 极 性 : 正接
焊前清理和层间清理 : 砂轮机 ,钢丝擦 ,清渣锤 背面清根方法 :
焊接位置：
焊后热处理 : 对接焊缝的位置
垂直固定 温度范围 (℃ ) 第2页
焊接方向 : (向上、 向下 )
保温时间 (h)
角焊缝位置
焊接方向 : (向上 向下 ) 预热:
气体 : 预热温度 ( ℃ ) ( 允许最低值 ) 室温
气体种类 混合比 流量 (L/min) 层间温度 ( ℃ ) ( 允许最高值 ) )
保护气 Ar 9.0 保持预热时间 尾部保护气
加热方式
单道焊或多道焊 (每面 ):
单道焊 单丝焊或多丝焊 : 单丝焊 导电嘴至工作距离( mm ):
锤击 : 不锤击
其他: 编
制
日 期 审 核 日 期 批 准 日 期
焊接工艺评定报告
共3页第1 页。