热处理封头焊缝焊接材料代用问题

　　疑问：一般封头15CrMoR的焊接均采用R307焊条或者埋狐焊丝，但是如果大厚度封头成型以后经过高温正火+回火处理，则焊缝抗拉强度将不满足设计要求，如果采用强度 高的R407焊条，则可以解决强度问题。

　　封头焊接15CrMoR采用高强匹配的R407(热处理以后则等匹配)，从设计上可以吗?

　　解答：其实焊接材料与母材匹配的问题，学过焊接的都知道， 是选择焊材要高于封头母材一个级别，举例来说，我们焊接普通低碳钢，例如20，25号钢，一般采用J422 可以，但如果用在有温度，有压力，有介质腐蚀等的地方， 必须提高一个等级，我们通常采用的是J507焊材，你说的15CrMoR的焊接均采用R307焊条是对的，但你说的是封头壁厚的问题，而不是焊条选用的问题了，所以我建议你可以改变焊接工艺或者改善坡口等其他方式来满足你说的大壁厚的问题，已保证 满足你的要求，包括焊后热处理，正火或者退火或者回火等等

　　对封头采用R307焊条焊接15CrMoR经过正火加正火，会造成强度下降的问题，已经有较多的文献证明，一般是强度下降100多度，我自己的试验是正火(920度)加回火(680度)，屈服强度较正常的690度消除应力处理下降200MPa(从500MPa左右下降到300MPa左右)，抗拉强度下降170MPa(从600MPa左右下降到400MPa左右)，达不到一般的抗拉强度515MPa的要求，而常温冲击韧性变化不大，组织是从回火索氏体为主变为铁素体为主，其主要原因应该组织变化造成强度变化。当然，目前我的封头试验钢板厚度较小为20mm，对于大厚度的还没有做实验，实验也是采用熔敷金属而不是对接接头，而厂家反映是薄的对接接头强度没有问题，而厚的钢板(80mm左右)强度不行，我的试验薄板已经强度不够了。

　　提到焊条选择没有错，我的疑问有两点：

　　(1)封头厂家反映的薄板经过该工艺，强度没有问题，而厚板强度不够，我的理解是薄板厚度下，正火保温时间短，而正火后采用空冷，薄板很快淬火，有利于提高强度，而厚板冷却慢，心部不能淬透，造成强度下降，一般是说通过快冷或者水淬可以解决这个问题，但是封头厂家不具备这种生产条件，也害怕淬火开裂或者变形，这时单纯通过改变焊接工艺(如焊接工艺或者改善坡口)可能提高强度吗?

　　(2)焊接15CrMoR采用高强匹配的R407(热处理以后则等匹配)，强度当然满足要求，重要的是从设计上可以吗?

　　一般薄壁设备采用R307焊条焊接15CrMoR是正确的。炼油厂的焦炭塔( 壁厚36mm)很多封头是15CrMoR材质，均选用R307焊条。其热处理制度为正火(920度)加回火(660度)，消除应力处理690度。为防止冷裂纹焊前150度预热，为防止热裂纹焊后350度消氢处理。焊缝的力学性能指标可以达到要求。对于厚壁设备，建议您一方面调整热处理工艺重新做焊评，另一方面可以考虑使用神户CMA-96焊条，虽然小鬼子不招人喜欢，但其封头质量却很过硬，毕竟国产铬钼钢焊条还是有点那个。