摘要:15CrMoR屬低合金耐熱鋼，供貨狀態為正火+回火、組織為珠光體+鐵素體，亦稱珠光體耐熱鋼。這種材料在高溫下具有較好的高溫持久強度、蠕變強度、耐蝕性、抗氫能力、抗氧化性和抗脆斷能力。因此，要求加氫反應器的焊縫金屬和熱影響區必須具有較高的強度、足夠高的沖擊韌性和很高的耐熱性，并且保證焊接接頭無裂紋、夾渣等缺陷。本課題研究的加氫反應器，其母材為15CrMoR鋼。因此，如何解決15CrMoR鋼焊后裂紋問題，獲得強度高、塑性、韌性好的優質15CrMoR鋼焊接接頭，就成為加氫反應器制造生產過程中決定總體設計中必須解決的關鍵技術問題。本論文首先通過對15CrMoR鋼的成分、力學性能和焊接性分析（焊接冷裂紋、熱影響區的硬化、再熱裂紋，熱裂紋的分析），然后根據焊接結構的限制和焊接性，確定了15CrMoR加氫反應器主要焊縫的焊接方法、焊接材料、坡口、焊接參數、預熱后熱溫度、焊接熱處理溫度等焊接工藝。最后采用厚度10mmY型坡口的試板和I型坡口對接進行工藝評定，通過彎曲試驗，拉伸試驗，沖擊試驗來檢驗焊接接頭的性能是否滿足要求，從而確保得到一個正確的焊接工藝。

關鍵詞：15CrMoR  焊接性  焊接工藝  熱處理工藝  焊接工藝評定

目錄

摘要

ABSTRACT

1 前言-1

2 15CrMoR的成分及力學性能-3

2.1 15CrMoR的化學成分-3

2.2 15CrMoR的力學性能-3

2.3 15CrMoR的高溫持久強度與蠕變極限-3

3 15CrMoR的焊接性分析-5

3.1 15CrMoR的工藝焊接性-5

3.1.1 冷裂紋傾向分析-5

3.1.2 熱影響區硬化分析-6

3.1.3 回火脆性分析-7

3.1.4 再熱裂紋分析-8

3.1.5 熱裂紋的分析-10

3.2 15CrMoR的使用焊接性-10

3.2.1 蠕變強度分析-10

3.2.2 持久強度極限分析-11

4 15CrMoR的焊接工藝-13

4.1 15CrMoR加氫反應器的結構圖-13

4.2 15CrMoR加氫反應器的制造工藝流程圖-14

4.3 15CrMoR加氫反應器的焊接工藝-15

4.3.1焊接方法的選擇-15

4.3.2 焊接材料的選擇-16

4.3.3焊接坡口的設計-18

4.3.4 焊接參數的選擇-19

4.4 焊接預熱溫度及后熱溫度的選擇-19

4.5 焊接熱處理溫度的選擇-21

4.6焊前準備及過程-23

5 15CrMoR加氫反應器的焊接工藝評定-24

5.1 拉伸試驗結果與分析-25

5.2 沖擊試驗結果與分析-26

5.3彎曲試驗的結果與分析-26

5.4金相分析-27

6 總結-30

參考文獻-31

致謝-32