彭 静， 郑家胜， 程 勇， 凌羽东， 冯 伟

（1. 合肥紫金钢管股份有限公司， 合肥230051； 2. 安徽省特种设备检测院， 合肥230051；3. 合肥巨一动力系统有限公司， 合肥230051； 4. 雅德应用科技大学， 德国26389；5. 哈尔滨威尔焊接有限责任公司， 哈尔滨150028）

Cr-Mo 合金钢12Cr2Mo1R 属于耐热钢， 具有良好的高温强度、 抗蠕变、 抗氧化及耐腐蚀等综合性能， 是石油工业及发电设备中高温高压管道和锅炉用钢的优选钢种。 12Cr2Mo1R 钢具有很强的淬硬倾向， 自动埋弧焊接难度大。

本研究通过进行自动埋弧焊接工艺试验、 研究焊接工艺参数、 检测焊缝力学性能， 获得优质的焊接接头， 以期获得最佳的12Cr2Mo1R 钢自动埋弧焊焊接工艺， 为12Cr2Mo1R 钢管的自动埋弧焊接工艺应用于炼化装置提供技术支持。

1 化学成分与力学性能

焊接试验采用舞阳钢铁有限责任公司生产的厚度为30 mm 的12Cr2Mo1R 钢板， 其力学性能见表1， 化学成分见表2。

表1 12Cr2Mo1R 钢板力学性能

表2 12Cr2Mo1R 钢板化学成分 %

2 12Cr2Mo1R 钢焊接性

根据12Cr2Mo1R 钢板的化学成分计算可得，碳当量Ceq 极高， 为0.95%。 焊接时接头区域有很强的淬硬和冷裂倾向， 为防止裂纹的产生， 要采取焊前预热、 控制层间温度、 降低接头的冷却速度等措施来防止产生马氏体转变。 接头在焊后还要进行热处理， 消除焊接残余应力， 改善接头的组织和性能。

焊前预热温度控制在150～250 ℃， 层间温度选择120～250 ℃， 稍高的预热温度和层间温度可有效地防止12Cr2Mo1R 钢焊接接头处产生应力和裂纹。

12Cr2Mo1R 钢及其焊接接头在350～500 ℃温度时会产生回火脆性， 在指定焊后热处理工艺时， 除了选择合适的热处理温度外， 还要控制接头的冷却速度， 使之既能达到回火目的， 又能避免产生回火脆性。……