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摘要：本文作者对4130（30CrMo）+16Mn进行了分析介绍，供大家参考。
关键词：焊接工艺；试验；应用
中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：
1引言
新疆吐哈油田建设有限责任公司于2010年6月12日—8月15日承揽鲁克沁采油厂玉东注气完善工程，该工程全长6.7Km，材质采用16Mn，施工中业主供应的阀门所配套的焊接法兰材质为4130（30CrMo），这种材质执行的标准是API（美国石油工程协会）标准，在吐哈油田属首次使用，对此，我们通过试验，制定出合格的焊接工艺，为工程顺利进行提供了焊接技术支撑。
24130（30CrMo）+16Mn焊接工艺性能解析
2.116Mn已经广泛应用，这里就不再做分析。
2.24130焊接性分析
任何金属材料都需要通过结合性来确定其焊接的难易程度，这是非常必要的过程。
2.2.1通过4130化学成分简单分析焊接性
依据供货厂家提供的质量书得知，4130这种材料相当于国内牌号30CrMo，其合金成分如下：
由上表得知，其含碳量为0.3%，焊接性一般（含碳量小于0.25，焊接性良好；含碳量0.25-0.4，焊接性一般；0.4-0.6，焊接性较差。）
2.2.24130（30CrMo）材料的特点分析
材料的交货状态：
由此可知，这种材料的交货状态是调质状态，即中碳调制钢。
中碳调制钢具有以下特点：
2.2.2.1热裂纹材料的合金元素含量较高，液-固相区间较大，偏析严重，使其具有较大的热裂纹倾向；
2.2.2.2冷裂纹淬硬倾向明显，使冷裂纹倾向增加；
2.2.2.3热影响区的性能变化为减少过热区脆化，从减少淬硬倾向出发，照理应采用大焊接线能量有利，但由于这种钢的淬硬倾向很大，仅仅通过加大线能量往往还难以避免马氏体的形成，并且还增大了奥氏体的过热组织，促使形成粗大的马氏体，使过热区脆化更为严重。因此，采用小的焊接线能量，同时采取预热、焊后缓冷和后热处理等措施。
2.34130工艺性能分析、焊接工艺拟定
分析了焊接性，还应对其工艺性的实施过程进行分析，以得到合理的焊接工艺。
首先，焊接工艺参数的确定应是保证焊接过程中不出现冷、热裂纹；其次，接头的性能由焊后热处理来保证。
由前面的分析得知，这种材料需要采取预热、焊后缓冷和后热处理等措施，那么，所采取措施的温度、时间等就必须有个明确的定量。从防止产生焊接冷裂纹的角度考虑，应采用预热温度为≥200℃-350℃，但考虑到现场施工环境及操作的难易程度，于是将预热温度设定为≥180℃、焊后及时做后热处理的工艺，具体热处理工艺的温度、时间及要求如下图：
热处理理想温度曲线图
热处理工艺要求：
升温要求：
1、初始炉温；≥150℃。
2、150℃——400℃区间；升温速度控制在150℃/h——200℃/h。
3、当炉内温度升高至400℃之后；400℃—730℃区间；升温速度控制在200℃/h—250℃/h区间。
保温要求：
1、当炉内温度升至730℃时；保温时间45min——1h 。
降温要求：
1、当炉内温度降低至400℃之前；730℃—400℃区间；降温速度控制在200℃/h—250℃/h区间。
2、当炉内温度降低至400℃之后；可采取随炉冷却或空冷。
3焊接材料的选择
这次焊接材料的选择主要依据异种钢焊接时应遵循的3个原则来选定：
3.1合金成分合金成分依据焊接性较差的4130来选定；
3.2等强原则异种钢焊接时抗拉强度依据强度级别较低的16Mn来选定；
3.3经济性选定的焊接材料最好是常用的、容易购进的材料；
3.4焊接材料的确定
依据以上3点，确定焊接材料为R307，各种参数如下：
44130（30CrMo）+16Mn焊接工艺性能试验
根据以上的分析及选材，我们制定出相应的焊接工艺指导书，并进行试验：
各种焊接工艺参数：
通过试验，拟定的焊接工艺指导书合格，該工艺切实可行。
5工程应用
试验完成后，将该工艺进行现场应用。由于施工现场无法进行热处理，我们采用短截（16Mn）与法兰（4130）在机械厂现场焊接，焊后立即进行热处理，经过无损检测合格后进入现场组装，完成后通过试压，获得一次成功，为实现吐哈油田公司“夺油上产”的目标提供了重要的焊接技术支撑。
关键词：焊接工艺；试验；应用
中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：
1引言
新疆吐哈油田建设有限责任公司于2010年6月12日—8月15日承揽鲁克沁采油厂玉东注气完善工程，该工程全长6.7Km，材质采用16Mn，施工中业主供应的阀门所配套的焊接法兰材质为4130（30CrMo），这种材质执行的标准是API（美国石油工程协会）标准，在吐哈油田属首次使用，对此，我们通过试验，制定出合格的焊接工艺，为工程顺利进行提供了焊接技术支撑。
24130（30CrMo）+16Mn焊接工艺性能解析
2.116Mn已经广泛应用，这里就不再做分析。
2.24130焊接性分析
任何金属材料都需要通过结合性来确定其焊接的难易程度，这是非常必要的过程。
2.2.1通过4130化学成分简单分析焊接性
依据供货厂家提供的质量书得知，4130这种材料相当于国内牌号30CrMo，其合金成分如下：
由上表得知，其含碳量为0.3%，焊接性一般（含碳量小于0.25，焊接性良好；含碳量0.25-0.4，焊接性一般；0.4-0.6，焊接性较差。）
2.2.24130（30CrMo）材料的特点分析
材料的交货状态：
由此可知，这种材料的交货状态是调质状态，即中碳调制钢。
中碳调制钢具有以下特点：
2.2.2.1热裂纹材料的合金元素含量较高，液-固相区间较大，偏析严重，使其具有较大的热裂纹倾向；
2.2.2.2冷裂纹淬硬倾向明显，使冷裂纹倾向增加；
2.2.2.3热影响区的性能变化为减少过热区脆化，从减少淬硬倾向出发，照理应采用大焊接线能量有利，但由于这种钢的淬硬倾向很大，仅仅通过加大线能量往往还难以避免马氏体的形成，并且还增大了奥氏体的过热组织，促使形成粗大的马氏体，使过热区脆化更为严重。因此，采用小的焊接线能量，同时采取预热、焊后缓冷和后热处理等措施。
2.34130工艺性能分析、焊接工艺拟定
分析了焊接性，还应对其工艺性的实施过程进行分析，以得到合理的焊接工艺。
首先，焊接工艺参数的确定应是保证焊接过程中不出现冷、热裂纹；其次，接头的性能由焊后热处理来保证。
由前面的分析得知，这种材料需要采取预热、焊后缓冷和后热处理等措施，那么，所采取措施的温度、时间等就必须有个明确的定量。从防止产生焊接冷裂纹的角度考虑，应采用预热温度为≥200℃-350℃，但考虑到现场施工环境及操作的难易程度，于是将预热温度设定为≥180℃、焊后及时做后热处理的工艺，具体热处理工艺的温度、时间及要求如下图：
热处理理想温度曲线图
热处理工艺要求：
升温要求：
1、初始炉温；≥150℃。
2、150℃——400℃区间；升温速度控制在150℃/h——200℃/h。
3、当炉内温度升高至400℃之后；400℃—730℃区间；升温速度控制在200℃/h—250℃/h区间。
保温要求：
1、当炉内温度升至730℃时；保温时间45min——1h 。
降温要求：
1、当炉内温度降低至400℃之前；730℃—400℃区间；降温速度控制在200℃/h—250℃/h区间。
2、当炉内温度降低至400℃之后；可采取随炉冷却或空冷。
3焊接材料的选择
这次焊接材料的选择主要依据异种钢焊接时应遵循的3个原则来选定：
3.1合金成分合金成分依据焊接性较差的4130来选定；
3.2等强原则异种钢焊接时抗拉强度依据强度级别较低的16Mn来选定；
3.3经济性选定的焊接材料最好是常用的、容易购进的材料；
3.4焊接材料的确定
依据以上3点，确定焊接材料为R307，各种参数如下：
44130（30CrMo）+16Mn焊接工艺性能试验
根据以上的分析及选材，我们制定出相应的焊接工艺指导书，并进行试验：
各种焊接工艺参数：
通过试验，拟定的焊接工艺指导书合格，該工艺切实可行。
5工程应用
试验完成后，将该工艺进行现场应用。由于施工现场无法进行热处理，我们采用短截（16Mn）与法兰（4130）在机械厂现场焊接，焊后立即进行热处理，经过无损检测合格后进入现场组装，完成后通过试压，获得一次成功，为实现吐哈油田公司“夺油上产”的目标提供了重要的焊接技术支撑。