【正文】 應(yīng)力，最后形成冷裂紋 可能性也較小。 ② 焊接接頭的含氫量 焊接時(shí)，焊接材料中的水分、焊件坡口處的鐵銹、油污，以及環(huán)境濕度等都是焊縫中富氫的原因。 2) 冷裂紋產(chǎn)生機(jī)理 ① 淬硬傾向 鋼 的脆硬傾向主要取決于自身的化 學(xué)成分，其次是結(jié)構(gòu)的厚度、焊接工藝和冷卻條件 。 （ 2） 冷裂紋分析 1) 冷裂紋的特征 對(duì)于 15CrMo 鋼，冷裂紋主要發(fā)生在具有缺口效應(yīng)的焊接熱影響區(qū) 。本實(shí)驗(yàn)上式計(jì)算結(jié)果表明，該 15CrMo 鋼試板對(duì)消除應(yīng)力裂紋較敏感。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可查得相應(yīng)結(jié)果為：淬硬性大。 15CrMo 鋼 的 UCS 值為： UCS=230*+75***=0 有上可以看出， 15CrMo 鋼的熱裂紋可能性比較小。該試驗(yàn)中所用的 15CrMo 鋼材是由濟(jì)南 鋼鐵股份有限公司購(gòu)進(jìn)，其厚度為 10mm，主要化學(xué) 成分見 下表 所 示 ： 表 本 試驗(yàn) 所 用 15CrMo鋼的成分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) （ %） 元素 C Si Mn Cr Mo S P 15CrMo(試板 ) 1） 焊接熱裂紋敏感性分析 依據(jù)熱裂紋敏感性計(jì)算公式 見公式 ，有： HCS 310*VMoCrn3 )1 0 025( ??? ???? M NiSiPSC （ ） HCS 310**3 * ?? ??? ）（ =≤ 4 當(dāng) HCS≤ 4 時(shí)，一般不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。cm2 15CrMo 930～ 960℃ 正火 +680～ 730℃ 回火 橫向 240 450 21 59 縱向 230 450 20 49 15CrMo 鋼的焊接性分析 珠光體耐熱鋼的焊接性與低碳調(diào)質(zhì)鋼相近，焊接中存在的主要問題是冷裂紋 、焊接熱影響區(qū)的硬化、軟化以及焊后熱處理或高溫長(zhǎng)時(shí)間使用中的消除應(yīng)力裂紋（ SR 裂紋）。鋼中 Nb 和 Ti 都是碳化物形成元素，可以析出細(xì)小彌散的金屬間化合物，提高鋼材的高溫強(qiáng)度、抗晶間腐蝕和抗高溫氧化能力，并可顯著提高蠕變強(qiáng)度，改善鋼的焊接性。Mo 可以減小鋼材的熱脆性，還可以提高鋼材的抗腐 蝕能力。 表 15CrMo鋼的成分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) % 名稱 C Si Mn Cr Mo S P 15CrMo （國(guó)標(biāo)） ～ ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ 合金元素 Cr 能形成致密的氧化膜，提高鋼的抗氧化性能。 15CrMo 鋼 的化學(xué)成分及性能 珠光體耐熱鋼的含 Cr 量一般為 %～ 9%，含 Mo 量一般為 %或 1%。主要是指在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度金屬焊接性分為工藝焊接性和使用焊接工藝焊接性是指特定的材 料在指定工藝條件下形成優(yōu)質(zhì)焊接接頭的能力 ； 使用焊接性是指形成的接頭適應(yīng)使用要求的程度，兩者都是材料在焊接過程中力學(xué)和冶金行為發(fā)展變化的結(jié)果 。在這些長(zhǎng)時(shí)的熱作用過程中，接頭各區(qū)不應(yīng)產(chǎn)生降低高溫持久強(qiáng)度的組織變化，以及由此引起的脆變和軟化。 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 3 15CrMo 鋼焊接的基本要求 由于耐熱鋼廣泛應(yīng)用 于 石油化工、 電力等行業(yè) ，常用來(lái)制造蒸汽導(dǎo)管、石油管道等特殊部件 ， 因此其對(duì)焊縫組織致密性、組織連續(xù)性、焊縫缺陷等提出了更高的要求，現(xiàn)列如下 ： （ 1） 接頭的等強(qiáng)性 15CrMo 鋼 焊接接頭 不僅應(yīng)具有與母材金屬基本相等的室溫和高溫和高溫短時(shí)強(qiáng)度，而且適應(yīng)具有與母材金屬相當(dāng)?shù)母邷爻志脧?qiáng)度。 50 年代初，我國(guó)引進(jìn)低合金鉻鉬鋼，并開始大量生產(chǎn)，解決了電站鍋爐以及石油化工等耐高溫的問題。隨著科技的發(fā)展，為滿足石油行業(yè)設(shè)備以及管道對(duì)鋼材的抗高溫抗腐蝕日趨苛刻，耐熱鋼需要更新的技術(shù)來(lái)解決所面臨的問題。耐熱鋼就是在這種情況下出現(xiàn)的。性能太差就會(huì)嚴(yán)重影響行業(yè)的正常運(yùn)作。它不 僅有很好的抗氧化性、熱強(qiáng)性，還有比較好的抗硫腐蝕和抗氫腐 蝕性能， 并且合金元素含量少，具有較好的工藝性能和物理性能，用途很 廣。通常用作在 600℃以上工作的熱強(qiáng)材料。 （ 3） 鐵素體耐熱鋼 鐵素體鋼 中 含有較多的鉻、鋁、硅等元素，形成單相鐵素體組織，有良好的抗氧化性和耐高溫氣體腐蝕的能力 ， 但高溫強(qiáng)度較低 ， 室溫脆性較大，焊接性較差。典型鋼種有： 16Mo、 15CrMo、 12Cr1MoV、 12Cr2MoWVTiB、10Cr2Mo1 以及 25Cr2Mo1V、 20Cr3MoWV等。 耐熱鋼的 分類 有以下幾種： （ 1） 珠光體 耐熱鋼 珠光體鋼耐熱鋼 中 合金元素以鉻、鉬為主， 質(zhì)量分?jǐn)?shù) 總量一般不超過 5%。耐熱鋼常用于制 造鍋爐、汽輪機(jī)、動(dòng)力機(jī)械、工業(yè)爐和航空、石油化工等工業(yè)部門中在高溫下工作的零部件。 preheating temperature山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 1 1 前 言 耐熱鋼的 定義、 分類 及應(yīng)用 在高溫條件下，具有抗氧化性和足夠 的高溫強(qiáng)度以及良好的耐熱性能的鋼稱作耐熱鋼。 關(guān)鍵詞 ： 珠光體耐熱鋼； 15CrMo 鋼 ；焊條電弧焊；焊接工藝參數(shù)；預(yù)熱溫度 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 IV Influence of Alectrode Arc Welding on the Performance of 15CrMo in HAZ (我英文摘要寫得不好，請(qǐng)大家自行修改 ) ABSTRACT 15CrMo steel is a CrMobased multilow， mediumalloy pearlitic heatresistant steel. Sometimes it needs adding a small amount of W, Ti, Nb, B and so on． The element Cr can form dense Cr2O3 oxide film； Mo, a weak carbide elements, can merge into solid solution ,in order to enhance the intensity, so it’s working temperature can be as high as 600 ℃ . Therefore, the pearlite heatresistant steel with good oxidation resistance and thermal strong, is widely used in the manufacture of oil pipelines and boilers, high pressure steam piping, steam power generation equipment and other industrial sectors. According to the information, because of the improper choice of welding processes and welding materials, the heat affected zone of pearlite heatresistant steel could break out various defects, such as hardening, cold cracking, hot cracking, softening, and postweld heat treatment or longterm use of high temperature reheater of defects. In this paper, it use arc welding electrodes, choose a different welding current, preheating temperature, welding process parameters and then observe and test the performance of the anization of HAZ. Practice has proved that selecting correct materials to ensure the performance of weld t matching with the welding material, choosing preheating temperature and postweld heat treatment properly can prevent the emergence of various defects. Keywords： pearlite heatresistant steel。所以， 珠光體耐熱鋼中具有很好的抗氧化性和熱強(qiáng)性 ， 被廣泛用于 制造石 油管線及鍋爐 、 高壓蒸汽管道 、蒸汽動(dòng)力發(fā)電設(shè)備 和其他工業(yè)部門。 25 參考文獻(xiàn) 21 小結(jié) 20 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 II 金相 、 硬度分析 17 顯微硬度測(cè)試 16 3 試樣制備及金相、硬度分析 金相試樣 15 試驗(yàn)材料和尺寸 12 焊接材料 4 15CrMo 鋼的裂紋分析 2 15CrMo 鋼焊接的基本要求 Ⅲ ABSTRACT 本科畢業(yè)論文 題 目： 焊條電弧焊 工藝參數(shù) 對(duì) 15CrMo 鋼 HAZ 組織和性能的影響 院 （部）： 材料科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)： 材料成型及控制工程 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 2021 年 6 月 11 日 山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 I 目 錄 摘 要 Ⅳ 1 前 言 耐熱鋼的定義、分類及應(yīng)用 1 我國(guó)耐熱鋼的發(fā)展 3 15CrMo 鋼的焊接性分析 6 2 焊接試驗(yàn) 焊接方法 15 焊接注意事項(xiàng) 15 試驗(yàn)設(shè)備及材料 其中元素 Cr 能形成致密的 Cr2O3氧化膜， Mo 是弱碳化物元素，可以優(yōu)先溶入固溶體，強(qiáng)化固溶體 ，工作溫度可高達(dá) 600℃ 。實(shí)踐證明，選擇保證焊縫性能同母材匹配的焊接材料、正確選擇預(yù)熱溫度和焊后熱處理，即可避免各種缺陷的產(chǎn)生。 welding parameters。熱強(qiáng)鋼則要求較高的高溫強(qiáng)度和相應(yīng)的抗氧化性。以后研制出一些新型的低合金熱強(qiáng)鋼，從而使珠光體熱強(qiáng)鋼的工作溫度提高到 600～ 620℃；此外，還發(fā)展出一些新的低鉻鎳抗氧化鋼種。如鍋爐鋼管、汽輪機(jī)葉輪、轉(zhuǎn)子、緊固件及高壓容器、管道等。此外 ， 作為制造內(nèi)燃機(jī)排氣閥用的4Cr9Si2,4Cr10Si2Mo 等也屬于馬氏體耐熱鋼。 （ 4） 奧氏體耐熱鋼 奧氏體鋼 中 含有較多的鎳、錳、氮等 奧氏體形成元素，在 600℃以上時(shí)，有較好山東建筑大學(xué)畢業(yè)論文 2 的高溫強(qiáng)度和