15CrMo执行标准
GB/T3077-2006
15CrMo焊接性
1焊接材料
针对15CrMo钢的焊接性的工作特点，根据以往的经验，参照国外提供的焊接工艺卡，我们选择了两种方案进行焊接试验。
方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，TIG焊打底，E8018-B2焊条，焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。
方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，TIG焊打底，E309Mo-16焊条，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。
2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焊接试验结果
试验方案拉伸试验弯曲试验冲击韧性试验aky（J/cm2）
抗拉强度δb/Mpa断裂部位弯曲角度面弯背弯焊缝熔合线热影响区(HAZ)
方案Ⅰ550/530母材50。合格合格84.8162135.6
方案Ⅱ525/520母材50。合格合格79.4109.296.7
焊接工艺
方案Ⅰ：焊接预热，采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底。E8018-B2焊条，焊条电弧焊盖面，焊后进行局部热处理。
方案Ⅱ：采用ER80S-B2L焊丝，T1G焊打底。E309Mo-16焊条，焊条填充电弧焊盖面，焊后不进行热处理。焊丝和焊条的化学成分及力学性能见表1。
表1焊接材料的化学成分和力学性能
型号CMnSiCrNiMoSPδb/Mpaδ,%;
ER80S-B2L≤0.050.70.41.2<0.20.5≤0.025≤0.025≤50025;
E8018-B20.070.70.31.10.5≤0.04≤0.0355019;
E309Mo-16≤0.120.5～2.50.922.0～25.012.0～14.02.0～3.0≤0.025≤0.03555025;
焊前准备
试件采用15CrMo钢管,规格为φ325×25，坡口型式及尺寸见图1。
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，然后用丙酮清洗干净。
试件为水平固定位置，对口间隙为4mm，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。
焊条烘烤规范
焊条型号烘烤温度保温时间
E8018-B2300℃2h
E309Mo-16150℃1.5h
工艺参数
按方案Ⅰ焊前需进行预热，根据Tto-Bessyo等人提出的计算预热温度公式：
To=350√[C]-0.25（℃）式中，To——预热温度，℃。
[C]=[C]x[C]p[C]p=0.005S[C]x
[C]x=C（MnCr）/9Ni/187Mo/90式中，
[C]x——成分碳当量；
[C]p——尺寸碳当量；S——试件厚度（本文中S=25mm）;
[C]x=C（MnCr）/97/90Mo=0.361
[C]p=0.045则To=138℃
因此预热温度选为150℃。采用氧-乙炔焰对试件进行加温，先用测温笔粗略判断试件表面的的温度（以笔迹颜色变化快慢进行估计），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。
焊接时，层采用手工钨极氩弧焊打底，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6层，每个焊层一条焊道。方案Ⅰ和方案Ⅱ的焊接工艺参数见表3、4。按方案Ⅰ焊
表3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ER80S-B2Lφ2.411012
填充层焊条电弧焊E8018-B2φ3.2585～9023～25150℃715。×75min
盖面层焊条电弧焊E8018-B2φ3.2585～9023～25
表4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-B2Lφ2.411012
填充层焊条电弧焊E309Mo-16φ3.290～9522～24//
盖面层焊条电弧焊E309Mo-16φ3.290～9522～24
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。
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。
