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石油、天然气开发和集输过程中广泛存在CO2腐蚀，近年来针对CO2腐蚀问题国内外开发出了Cr元素含量在1%～5%的低Cr钢无缝管材应用于油田现场。由于焊接钢管与无缝管相比具有精度高、壁厚均匀的特点，在油气田现场取得了广泛应用。为了满足油气田现场对低Cr钢焊管需求，开发出低Cr钢焊管。本文针对制管过程中3Cr低合金钢焊接工艺进行研究，采用等离子焊接以及焊后中频感应热处理方法进行工艺试验。通过对焊接接头检测分析，研究焊接接头的组织性能特点以及焊后热处理工艺对焊接接头的影响规律，为3Cr低合金钢焊管的开发提供理论依据。研究结果表明：3Cr低合金钢母材组织以铁素体和珠光体为主，母材屈服强度范围为466～480MPa，抗拉强度范围为530～545MPa，延伸率为25%～29.4%，硬度211～237HV0.5。冲击试验结果表明母材脆性转变温度在-60℃以下；相对于普通碳钢，由于母材中Cr元素含量较高影响了其可焊性；选用机械性能及化学成分与母材较为接近的牌号为JQ.TH650-Ⅱ气体保护焊焊丝进行了等离子焊接工艺试验；焊缝组织特征为粗大铁素体和混合马氏体组织；焊接接头硬度最高出现在焊缝区为344HV0.5，从焊缝到热影响区、母材，硬度逐渐降低。接头强度与母材相当，焊缝韧性低于母材，在-40℃以下时晶状断面已经达到了50%。采用热模拟试验方法对焊接接头热影响区各区热循环过程进行模拟，分析了焊接接头热影响区组织及韧性。其中CGHAZ区的显微组织为粗大的铁素体和马氏组织，UACGHAZ区显微组织为细小的块状铁素体和贝氏体组织，ICRCGHAZ热模拟试样组织为粗细不均匀的块状铁素体和混合马氏体组织，SCRCGHAZ基本保留了与母材形同的组织形貌，组织为铁素体和珠光体。采用中频感应加热方式对焊缝进行了热处理试验，焊缝和热影响区仍然为铁素体和马氏体组织。随着热处理温度的提高，铁素体形貌变得越细；焊接接头硬度、抗拉强度下降，冲击韧性得到提高。