15CrMoR 钢板是石油化工设备常用的一个中温压力容器用钢, 特别是在临氢环境中运行时, 由于在较高的温度和压力下工作, 其服役条件恶劣, 因此要求15CrMoR铬钼合金钢板具有较高的强度特别是高温强度、良好的韧性及焊接性能。15CrMoR钢板的抗层状撕裂性能良好 ，15CrMo钢板的也超过了Z向钢中级别**高的E36一Z35的标准要求。15CrMoR高温拉伸试验结果表明 ，各温度下的均满足GB150、DlNI715583及 ASME SA387标准的要求 。
15CrMoR研发历程
为了加速压力容器板的国产化进程，舞钢公司从1988年起成功地研制压力容器用15CrMoR钢板，15CrMoR属于铬钼合金钢 。15CrMoR在 550℃以下时 ，具有较高的持久强度及较好的蠕变性能 ，良好的塑性韧性及焊接性能；在450℃时，松弛稳定性良好；在高温长期使用条件下，焊缝附近的热影响区不会有石墨化倾向。
15CrMoR牌号“15”是碳含量成分0.15%，“Cr”是成分含有一定化学元素-铬，“Mo”是成分含有一定化学元素-钼，“R”是容器板容的**个字母。15CrMoR热处理常采用：正火+回火，在550℃以下时，具有较高的持久强度。
15CrMoR化学成分：
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牌 号 |
化学成分 （质量分数）% |
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C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Mo |
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15CrMoR |
0.12-0.18 |
0.15-0.40 |
0.40-0.70 |
≤0.025 |
≤0.010 |
0.80-1.20 |
0.30-0.60 |
15CrMoR焊接工艺：
一、15CrMoR焊接特点。15CrMoR钢有很大的淬硬性，具有冷裂纹和再热裂的趋向，焊接性较差，因此在焊接时要采取适当的工艺措施和选择合适的焊接材料,并严格执行才能避免焊接裂纹出现，需采取下列措施：
1、 预热：预热有利于减少一些焊接残余应力，同时还可减少扩散氢含量而减少延迟裂纹，提高预热温度对防止冷裂纹和再热裂纹有效。
2、及时进行焊后热处理。
3、 焊接线能量的控制要合适。
4、低强度焊缝的应用，目的是造成高塑性的焊缝金属的应力集中，有利于减少冷、热裂纹。
5、消除应力集中源。此焊缝不允许有咬边及根部未焊透等缺陷，焊缝不宜过高。
6、焊材要按制度进行烘干。
二、15CrMoR焊接工艺
1. 15CrMoR焊接方法：焊接方法可采用焊条电弧焊,钨极气体保护焊,在生产中为了减少焊缝中的缺陷,提高生产效率和质量,降低成本。结合我厂的情况采用焊条电弧焊。
2．15CrMoR焊接材料的处理 焊条电弧焊时,为了保证焊缝质量,需将R307焊条(直径2.5,mm)烘干温度305-400摄氏度,保温1-2h，以保证焊缝金属中扩散氢的含量为**。烘好的焊条放入保温筒，随取随用。
舞钢临氢15CrMoR的实物性能（模拟焊后热处理状态）:
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厚度（mm） |
室温拉伸 |
10°AKV(J) |
高温拉伸 |
冷弯180℃ |
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Rp0.2(Mpa) |
Rm(Mpa) |
A（%） |
Z（%） |
温度℃ |
Rp0.2(Mpa) |
|||
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32.5 |
335~375 |
515~550 |
25~34 |
70~77 |
212~180 |
450 |
245~280 |
完好 |
|
46.5 |
305~325 |
515~520 |
30~33 |
69~71 |
138~293 |
450 |
240~270 |
完好 |
15CrMoR机械性能：
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钢板状态 |
厚度（mm） |
抗拉强度 |
屈服强度 |
伸长率 |
温度 |
冲击功 |
冷弯实验（180°b=2a） |
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6-60 |
450-590 |
≥295 |
≥19 |
20 |
≥31 |
D=3a |
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正火+回火 |
＞60-100 |
≥275 |
|||||
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＞100-150 |
440-580 |
≥255 |
试验结果可看到, 试验材料经过不同的 PWHT 后, 强度和塑性指标变化不大。其中抗拉强度及屈服强度略有降低 ( 约 10~ 20MPa),延伸率及断面收缩率仅降低 1% ~ 2%。
