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12Cr2Mo1R钢是一种典型的铬钼钢,由于其具有良好的力学性能、抗氢性能及耐腐蚀性能而被广泛应用于加氢反应器等石油化工设备的制造中。目前我国12Cr2Mo1R钢已经实现国产化,但与之相配套的焊材仍主要依靠进口。针对我国12Cr2Mo1R钢配套焊材研制滞后的现状,兰州兰石重型装备股份有限公司与哈尔滨焊接研究所联合开展“12Cr2Mo1R钢焊材国产化”项目的研究,本课题是该项目的子项目。通过本课题的研究,获得12Cr2Mo1R钢国产焊材较为适宜的焊接工艺参数和焊后热处理工艺参数,为12Cr2Mo1R钢国产焊材的实际应用提供基础数据和理论依据。本课题利用手工焊条电弧焊方法,采用哈尔滨焊接研究所研制的R407C型手工焊焊条,采用不同的焊接电流参数对12Cr2Mo1R钢板进行焊接,并进行不同温度的焊后热处理;利用埋弧自动焊方法,采用哈尔滨焊接研究所研制的H10Cr2MoG埋弧自动焊焊丝配合SJ150焊剂,采用不同的电流参数对12Cr2Mo1R钢板进行焊接,并进行不同温度的焊后热处理。采用化学成分分析﹑扫描电子显微分析、光学显微分析、X射线衍射分析等方法对两种焊接方法所得试板的组织结构进行分析,并通过弯曲试验、冲击试验、显微硬度试验﹑步冷试验、持久试验等对其力学性能进行分析。组织结构分析结果表明:采用焊缝成形良好的各组工艺参数所得试板均能满足焊接接头化学成分方面的技术要求。各焊缝和母材均由大量铁素体和少量碳化物组成;各焊缝中均无柱状晶,焊缝组织与母材很相似,母材由片状铁素体与少量颗粒状碳化物组成,而焊缝中的铁素体大部分为片状铁素体,少部分为块状铁素体(二维截面上铁素体呈多边形),且焊缝中的片状铁素体尺寸比母材大,颗粒状碳化物明显比母材多。采用焊缝成形良好的各组工艺参数获得的所有接头中均未发现气孔、裂纹等缺陷。力学性能分析结果表明:采用焊缝成形良好的各组工艺参数获得的所有接头的弯曲性能、显微硬度均符合相关技术要求。利用手工焊条电弧焊方法,采用R407C型焊条、210A焊接电流、690℃焊后热处理温度获得的接头冲击韧性较好;VTr54+X×△VTr54=-42.5℃,符合技术要求;持久试验测试结果合格。利用埋弧自动焊方法,采用H10Cr2MoG焊丝配合SJ150焊剂、550A焊接电流、690℃焊后热处理温度获得的接头冲击韧性较好;VTr54+X×△VTr54=-22℃,符合技术要求;持久试验测试结果合格。对12Cr2Mo1R钢,采用哈焊所研制的R407C型手工电弧焊焊条,获得的满足实际要求的手工焊条电弧焊工艺参数为:焊接电流210A、焊接电压22~26V、焊接速度150±5mm/min、焊后热处理工艺690℃×8h。采用哈焊所研制的H10Cr2MoG埋弧自动焊焊丝配合SJ150焊剂,获得的满足实际要求的手工焊条电弧焊工艺参数为:焊接电流550A、焊接电压30~32V、焊接速度350±17mm/min、焊后热处理工艺690℃×8h。