12Cr1MoV珠光体耐热钢的焊接工艺评定

12Cr1MoV钢是Cr-Mo系列钢中热强性和持久塑性较好的钢材之一，由于可以100%回收，符合环保、节能、节约资源的国家战略，国家政策鼓励扩大12CrlMoV钢的应用领域。目前我国12CrlMoV钢管消费量占钢材总量的比重仅为发达国家的一半，可见12CrlMoV钢管在我国还有很大的应用扩展空间。电站锅炉的过热器、再热器等高温部件大部分使用该钢材，这些部件一旦发生事故，后果严重，故焊接工艺及热处理制度必须合理。进行焊接工艺的合理评定，保证施焊焊接工艺的正确性，使焊接接头使用性能符合设计要求，对保证生产安全具有重要意义。在12Cr1MoV钢的焊接评定方面人们己做了很多研究工作，本文采用电站标准进行了较为全面的评定。

12Cr1MoV属于低合金珠光体耐热钢，其化学成分和室温力学性能如表1所示。由于碳及合金元素含量较多，一方面在焊接过程中有一定程度的淬硬倾向，另一方面在焊接热循环决定的冷却速度条件下，焊缝和热影响区中可能形成对冷裂纹敏感的显微组织；同时Cr、Mo、V等强的碳化物形成元素，易使接头过热区产生再热裂纹。

表1 12Cr1MoV 钢的化学成分和力学性能

选择Φ377mm×20mm、长300mm的钢管作为试件，按对其实施全位置焊来制定焊接工艺参数。由于母材的碳当量大于0.45%，易产生焊接冷裂纹和再热裂纹，故选择焊前预热，焊前预热温度选择为250℃。

采用手工钨极氩弧焊方法进行多层多道焊接，打底层选择Φ2.5mm的TIG-R31焊条，填充层选择Φ3.2mm和Φ4.0mm的R317焊条施焊。焊接工艺参数见表2。

表2 焊接工艺参数

为防止冷裂纹和消除近缝区硬化观象，选择焊后热处理工艺。另外，由于焊接试件尺寸规格小，选择焊后整体高温回火热处理，本试验针对直径为377mm、厚度为20mm的12Cr1MoV钢管的焊接，制定了焊接和热处理规范，并进行焊接工艺评定，得出以下结论：经过对12Cr1MoV低合金钢管焊接接头的分析，得到焊接热处理后其σb=718.75≥490MPa，σs=562.5≥245MPa，δ5=33.375≥22%，焊缝区AKV=96.2≥27J，弯曲试样表面无裂纹。焊接评定结果表明，本文所制定的焊接工艺制度符合DL/T868-2004《火力发电厂焊接技术规程》标准要求。(榕霖)