摘要:15CrMoR属低合金耐热钢，供货状态为正火+回火、组织为珠光体+铁素体，亦称珠光体耐热钢。这种材料在高温下具有较好的高温持久强度、蠕变强度、耐蚀性、抗氢能力、抗氧化性和抗脆断能力。因此，要求加氢反应器的焊缝金属和热影响区必须具有较高的强度、足够高的冲击韧性和很高的耐热性，并且保证焊接接头无裂纹、夹渣等缺陷。本课题研究的加氢反应器，其母材为15CrMoR钢。因此，如何解决15CrMoR钢焊后裂纹问题，获得强度高、塑性、韧性好的优质15CrMoR钢焊接接头，就成为加氢反应器制造生产过程中决定总体设计中必须解决的关键技术问题。本论文首先通过对15CrMoR钢的成分、力学性能和焊接性分析（焊接冷裂纹、热影响区的硬化、再热裂纹，热裂纹的分析），然后根据焊接结构的限制和焊接性，确定了15CrMoR加氢反应器主要焊缝的焊接方法、焊接材料、坡口、焊接参数、预热后热温度、焊接热处理温度等焊接工艺。最后采用厚度10mmY型坡口的试板和I型坡口对接进行工艺评定，通过弯曲试验，拉伸试验，冲击试验来检验焊接接头的性能是否满足要求，从而确保得到一个正确的焊接工艺。

关键词：15CrMoR  焊接性  焊接工艺  热处理工艺  焊接工艺评定

目录

摘要

ABSTRACT

1 前言-1

2 15CrMoR的成分及力学性能-3

2.1 15CrMoR的化学成分-3

2.2 15CrMoR的力学性能-3

2.3 15CrMoR的高温持久强度与蠕变极限-3

3 15CrMoR的焊接性分析-5

3.1 15CrMoR的工艺焊接性-5

3.1.1 冷裂纹倾向分析-5

3.1.2 热影响区硬化分析-6

3.1.3 回火脆性分析-7

3.1.4 再热裂纹分析-8

3.1.5 热裂纹的分析-10

3.2 15CrMoR的使用焊接性-10

3.2.1 蠕变强度分析-10

3.2.2 持久强度极限分析-11

4 15CrMoR的焊接工艺-13

4.1 15CrMoR加氢反应器的结构图-13

4.2 15CrMoR加氢反应器的制造工艺流程图-14

4.3 15CrMoR加氢反应器的焊接工艺-15

4.3.1焊接方法的选择-15

4.3.2 焊接材料的选择-16

4.3.3焊接坡口的设计-18

4.3.4 焊接参数的选择-19

4.4 焊接预热温度及后热温度的选择-19

4.5 焊接热处理温度的选择-21

4.6焊前准备及过程-23

5 15CrMoR加氢反应器的焊接工艺评定-24

5.1 拉伸试验结果与分析-25

5.2 冲击试验结果与分析-26

5.3弯曲试验的结果与分析-26

5.4金相分析-27

6 总结-30

参考文献-31

致谢-32