15CrMoG焊接工艺规程

15CrMOG耐热钢的焊接工艺云维厂国外引进的15CrMOG的耐热无缝钢管，用于蒸汽管道，耐高温（400゜左右），工作压力在38~45公斤/㎝2，由于管径小（Ø57×4、Ø38×3.5、Ø32×3.5）壁厚薄，给焊接工作带来一定难度，根据图纸要求，焊接施工质量目标执行现场设备工业管道焊接施工及验收规范（GB50236—98），因此对15CrMOG薄壁耐热钢管采用全氩弧焊焊接，对Ø159×8的耐热钢管道采用手工电弧焊焊接，为了确保焊接质量，我们对薄壁耐热钢管道焊接做了焊接工艺评定，其抗拉、弯曲试验都达到规范要求，为达到优质的焊接接头、特编制以下焊接工艺：1、焊接材料的选择及化学成份的比较。

1：2、15CrMOG耐热钢手工电弧焊采用焊条热307：1：3、15CrMOG耐热钢手工钨极氩弧焊采用焊丝：H13CrMOA、Ø2.5㎜。

2：焊前准备：2：1、坡口制作及清理，坡口加工应用机械制作，坡口角度α=60°焊前将坡口两侧内外20㎜范围内的油、锈、污、毛刺等清除干净，使之露出金属光铎，同时清理焊丝表面的油、锈、等杂质。

2：2、焊条烘烤温度选择：热307焊条烘烤温度为350℃，恒温1—2小时随用随取，焊条使用时必须放入保温桶内、并经100℃—150℃恒温。

2：3、管子或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2㎜。

3：焊接工艺要求：3：1、15CrMOG耐热钢焊接，根据管壁的不同厚度范围，选择不同的予热温度，小管径、薄壁管选择予热温度为150℃—250℃，管道组对定位焊缝也必须采用予热措施，定位焊缝应采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，并应由合格焊工施焊。

3：2、采用氩弧焊时，严格按照工艺指导书的焊接规范施焊，采用小电流短电弧，快速、少摆动的的操作手法、焊丝应在氩气的保护下过度熔滴，并做好管内壁的氩气保护，以免管内氧化。

15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法1 前言耐热钢中以珠光体铬钼耐热钢应用最广，因为这类钢一般适用于350-550℃之间，同时，这类钢的合金元素含量相对较少，一般都属于低合金钢的范畴，因为合金钢是在碳钢中加入少量的合金元素，钢的性能就发生了变化，就得到了碳钢所没有的性能，即耐高温、抗氧化、抗蠕化和良好的持久强度,由于合金元素小于3.5%，所以称作低合金，简称合金钢。

它的耐热性和强度均超过不锈钢，但是价格比不锈钢便宜得多，适用于在各种高温高压条件下工作的介质管道。

例如在攀钢煤化工厂外线工艺管道施工项目中，该工程管道φ273×11共1200米，其设计温度为480℃，设计压力为5.5Mpa，并且管道材质为15CrMoG耐热合金钢，这类高温高压的特殊材质管道以前我公司未施工过,所以还没有完善和成熟的施工工艺及经验可以借鉴。

由于合金钢的化学成分和性能与碳素钢、不锈钢存在较大的区别，所以施工15CrMoG耐热合金钢的焊接工艺及步骤都比碳素钢、不锈钢要求更高，也更严格和复杂。

因此掌握此项新技术、新工艺中所有技术参数是具有较大的技术难题。

为了保证焊接质量，公司成立了专题攻关技术小组，开展科技创新，取得了“15CrMoG耐热钢管道焊接技术”这一新成果，并且该技术于2006年通过攀钢冶金技术有限公司（原攀冶建公司）科技质量部组织的科技成果鉴定，获公司科技进步一等奖；在2007年4月全国冶金施工系统QC成果发布会上获得二等奖。

该技术填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢焊接技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造了良好的社会效益和经济效益。

2 工法特点2.1由于15CrMoG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，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹,因此15CrMoG 钢焊接时，焊接材料的选择和严格的工艺措施，对于防止焊缝产生裂纹，保证管道使用性能至关重要。

15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法1 前言耐热钢中以珠光体铬钼耐热钢应用最广，因为这类钢一般适用于350-550℃之间，同时，这类钢的合金元素含量相对较少，一般都属于低合金钢的范畴，因为合金钢是在碳钢中加入少量的合金元素，钢的性能就发生了变化，就得到了碳钢所没有的性能，即耐高温、抗氧化、抗蠕化和良好的持久强度,由于合金元素小于3.5%，所以称作低合金，简称合金钢。

它的耐热性和强度均超过不锈钢，但是价格比不锈钢便宜得多，适用于在各种高温高压条件下工作的介质管道。

例如在攀钢煤化工厂外线工艺管道施工项目中，该工程管道φ273×11共1200米，其设计温度为480℃，设计压力为5.5Mpa，并且管道材质为15CrMoG耐热合金钢，这类高温高压的特殊材质管道以前我公司未施工过,所以还没有完善和成熟的施工工艺及经验可以借鉴。

由于合金钢的化学成分和性能与碳素钢、不锈钢存在较大的区别，所以施工15CrMoG耐热合金钢的焊接工艺及步骤都比碳素钢、不锈钢要求更高，也更严格和复杂。

因此掌握此项新技术、新工艺中所有技术参数是具有较大的技术难题。

为了保证焊接质量，公司成立了专题攻关技术小组，开展科技创新，取得了“15CrMoG耐热钢管道焊接技术”这一新成果，并且该技术于2006年通过攀钢冶金技术有限公司（原攀冶建公司）科技质量部组织的科技成果鉴定，获公司科技进步一等奖；在2007年4月全国冶金施工系统QC成果发布会上获得二等奖。

该技术填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢焊接技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造了良好的社会效益和经济效益。

2 工法特点2.1由于15CrMoG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，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹,因此15CrMoG 钢焊接时，焊接材料的选择和严格的工艺措施，对于防止焊缝产生裂纹，保证管道使用性能至关重要。

15CrMoG焊接工艺1.1 焊接材料针对15CrMo钢的焊接性及现场使用压力高的工作特点，根据以往的经验，参照国标提供的焊接工艺卡，我们选择了此方案进行焊接。

方案：焊接前预热，采用H13CRMOA焊丝，氩弧焊打底，R307焊条填充焊缝并盖面，焊后保温并进行局部热处理。

1.2 焊前准备此工程使用15CrMo合金钢管,规格为φ219×10。

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，然后清理干净。

水平固定位置，对口间隙为2mm，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。

焊条按表2的规范进行烘烤。

表2 焊条烘烤规范焊条型号烘烤温度保温时间R307 360 ℃ 自然降温1.3.1 焊接工艺参数焊前预热温度选为125℃-150℃。

采用氧-乙炔焰对焊缝进行加温，先用测温笔粗略判断焊缝表面的的温度（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，以保证焊缝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，氩弧焊时预热温度可降低50℃，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4层，每个焊层一条焊道1.3.2 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级氩弧焊H13CRMOA φ2.4 110 12填充层焊条电弧焊 R307 φ3.2 5 85～90 23～25150℃ 715。

×75min 盖面层焊条电弧焊 R307 φ3.2 5 85～90 23～25焊接时，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（硅酸铝棉层）缓冷措施。

1.4 焊接工艺评定试验焊后按JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行100%的X光探伤检验，焊缝Ⅰ级合格。

管道焊接施工工艺措施
编制依据
1 GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》
2 GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规范》
3 施工图纸
15CrMo钢是珠光体耐热钢的一种，其焊接性与低碳调质钢相近。

钢中的Cr、Mo等元素使过冷奥氏体的稳定性提高，因而焊接时热影响区有一定的淬硬及冷裂倾向。

为了防止脆化及冷裂，珠光体耐热钢一般要求焊前预热及焊后热处理。

15CrMo钢的焊前预热温度为150～250℃，焊后退火温度为630～720℃。

定位焊和正式焊接一样都应该预热，正式焊接时，应该连续施焊，保证层间温度与预热温度接近，如中途中断焊接，应该有保温缓冷措施。

再焊接前应该清扫、检查、重新预热后再焊接；对刚性大的焊件应进行后热，即在200-350℃保温0.5-2h后进行焊后热处理。

00Cr19Ni10钢可焊性较好，可不进行焊前预热。

15CrMo、20、00Cr19Ni10钢焊接时要求氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面。

采用直流电源，焊条接正极，短弧操作。

20#钢焊接工艺参数如下：
:
00Cr19Ni10钢的焊接工艺参数如下
:
异种钢之间的焊接工艺参数如下:
注意事项：
1 焊接前，R307、J427焊条必须经过350℃烘1小时，A002焊条必须经过250℃烘1小时。

随烘随用。

2 焊条实行随烘随用，焊条在保温筒内不宜超过4小时，否则应重新烘烤且次数不宜超过二次。

焊条头必须回收。

3 焊前必须对焊缝坡口两侧50mm范围内清除锈、油污、水份等杂质。

4 管道焊接时防止穿堂风。

15CrMoG耐热钢管道焊接施工工法1 前言耐热钢中以珠光体铬钼耐热钢应用最广，因为这类钢一般适用于350-550℃之间，同时，这类钢的合金元素含量相对较少，一般都属于低合金钢的范畴，因为合金钢是在碳钢中加入少量的合金元素，钢的性能就发生了变化，就得到了碳钢所没有的性能，即耐高温、抗氧化、抗蠕化和良好的持久强度,由于合金元素小于3.5%，所以称作低合金，简称合金钢。

它的耐热性和强度均超过不锈钢，但是价格比不锈钢便宜得多，适用于在各种高温高压条件下工作的介质管道。

例如在攀钢煤化工厂外线工艺管道施工项目中，该工程管道φ273×11共1200米，其设计温度为480℃，设计压力为5.5Mpa，并且管道材质为15CrMoG耐热合金钢，这类高温高压的特殊材质管道以前我公司未施工过,所以还没有完善和成熟的施工工艺及经验可以借鉴。

由于合金钢的化学成分和性能与碳素钢、不锈钢存在较大的区别，所以施工15CrMoG耐热合金钢的焊接工艺及步骤都比碳素钢、不锈钢要求更高，也更严格和复杂。

因此掌握此项新技术、新工艺中所有技术参数是具有较大的技术难题。

为了保证焊接质量，公司成立了专题攻关技术小组，开展科技创新，取得了“15CrMoG耐热钢管道焊接技术”这一新成果，并且该技术于2019年通过攀钢冶金技术有限公司（原攀冶建公司）科技质量部组织的科技成果鉴定，获公司科技进步一等奖；在2019年4月全国冶金施工系统QC成果发布会上获得二等奖。

该技术填补了我公司在15CrMoG耐热合金钢焊接技术方面的空白，优化了生产工艺，提高了劳动生产率，保证了焊接质量，为公司创造了良好的社会效益和经济效益。

2 工法特点2.1由于15CrMoG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，焊接接头淬硬倾向大，可能出现冷裂纹,因此15CrMoG 钢焊接时，焊接材料的选择和严格的工艺措施，对于防止焊缝产生裂纹，保证管道使用性能至关重要。

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。

1、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H13CrMoA φ2.4 /110/ 12填充层焊条电弧焊E5515-B2 φ3.2 /85～90 /23～25/150℃/715℃×75min盖面层焊条电弧焊E5515-B2 φ3.2/85～90 /23～252、方案Ⅱ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 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。

2.4 焊后热处理采用方案Ⅰ焊接的试件，焊后应进行局部高温回火处理。

热处理的工艺为：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。

具体采用JL-4型履带式电加热器（1146×310）包绕焊缝，用硅酸铝棉层保温，保温层厚度50mm，温度控制采用DJK-A型电加热器自动控温仪。

3 焊接工艺评定试验试件焊后按JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行100%的超声波探伤检验，焊缝Ⅰ级合格。

按JB4708《钢制压力容器焊接工艺评定》标准进行焊接工艺评定试验。

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。

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。

15CrMoG钢T型焊接接头的补焊工艺对T型接头15CrMoG低合金耐热钢的补焊，应依据化学成分及它的碳当量综合分析15CrMoG钢的焊接裂纹敏感性。

采用A302奥氏体钢焊条进行焊接，焊后不进行热处理。

水压试验结果表明合格，从而证明所采用的焊接工艺可应用到实际生产中。

前言我单位生产的SHL35-3.82/450-AⅡ型蒸汽锅炉，其过热器出口集箱为φ273×16材质15CrMoG（GB5310），管座φ89×7材质15CrMoG（GB5310），集箱与管座为T型全焊透接头，介质为过热蒸汽。

按要求：手工电弧焊，选用R307焊条，焊前预热至150℃～200℃，焊后680℃～720℃回火。

《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第106条2款要求：工作压力大于或等于3.8MPa进行金相检验。

经5.73MPa水压试验，由于首次出现水压试验漏水现象，特制定了返修焊接工艺，并进行了焊接工艺评定。

1 原因分析15CrMoG在《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录Ⅰ母材钢号分类表中属于3类合金耐热钢，含有Cr，Mo的珠光体耐热钢具有明显的淬硬倾向，焊接时在焊缝和热影响区极易出现硬脆的马氏体组织，产生很大的内应力，导致焊接接头热影响区产生裂纹。

如果焊接线能量过大，热影响区晶粒明显粗化，在焊接残余应力的作用下，焊缝热影响区的粗晶区还易出现再热裂纹。

再者，在焊后热处理过注：采用直流反接2.4 焊接工艺评定按JB4708-2000标准选用16mm/ 15CrMoG钢板做对接接头的焊接工艺评定。

开60o坡口且按2.2和2.3要求进行施焊，焊接速度：120-150mm/根（2～3mm/s）。

试件缓慢冷却后做100%RT(X射线JB/T4730-2005）检测合格（Ⅰ级），经理化检验结果如下：抗拉强度585/578MPa；面弯和背弯D=4a，180o，无裂纹和未熔合（合格）；冲击试验1.焊缝区为72/69/73 J，热影响区为65/68/59 J。

15CrMoG焊接工艺1.1 焊接材料针对15CrMo钢的焊接性及现场使用压力高的工作特点，根据以往的经验，参照国标提供的焊接工艺卡，我们选择了此方案进行焊接。

方案：焊接前预热，采用H13CRMOA焊丝，氩弧焊打底，R307焊条填充焊缝并盖面，焊后保温并进行局部热处理。

1.2 焊前准备此工程使用15CrMo合金钢管,规格为φ219×10。

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，然后清理干净。

水平固定位置，对口间隙为2mm，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。

焊条按表2的规范进行烘烤。

表2 焊条烘烤规范焊条型号烘烤温度保温时间R307 360 ℃ 自然降温1.3.1 焊接工艺参数焊前预热温度选为125℃-150℃。

采用氧-乙炔焰对焊缝进行加温，先用测温笔粗略判断焊缝表面的的温度（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，以保证焊缝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，氩弧焊时预热温度可降低50℃，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4层，每个焊层一条焊道1.3.2 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级氩弧焊H13CRMOA φ2.4 110 12填充层焊条电弧焊 R307 φ3.2 5 85～90 23～25150℃ 715。

×75min 盖面层焊条电弧焊 R307 φ3.2 5 85～90 23～25焊接时，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（硅酸铝棉层）缓冷措施。

1.4 焊接工艺评定试验焊后按JB4730-94《压力容器无损检测》标准进行100%的X光探伤检验，焊缝Ⅰ级合格。