1. 16mn化學(xué)成分如下表（%）：

元素 C≤ Mn Si≤ P≤ S≤ Al≥ V Nb Ti

含量 0.2 1.0-1.6 0.55 0.035 0.035 0.015 0.02-0.15 0.015-0.06 0.02-0.2

16mnC力學(xué)性能如下表（%）：

機(jī)械性能指標(biāo) 伸長(zhǎng)率（%） 試驗(yàn)溫度0℃ 抗拉強(qiáng)度MPa 屈服點(diǎn)MPa≥

數(shù)值 δ5≥22 J≥34 σb（470-650） σs（324-259）

其中壁厚介于16-35mm時(shí)，σs≥325Mpa；壁厚介于 35-50mm時(shí)，σs≥295Mpa

2. 16mn鋼的焊接特點(diǎn)

2.1 碳當(dāng)量(Ceq)的計(jì)算

Ceq=C+Mn/6+Ni/15+Cu/15+Cr/5+Mo/5+V/5

計(jì)算Ceq=0.49%，大于0.45%，可見16mn鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時(shí)制定嚴(yán)格的工藝措施。

2.2 16mn鋼在焊接時(shí)易出現(xiàn)的問題

2.2.1 熱影響區(qū)的淬硬傾向

16mn鋼在焊接冷卻過程中，熱影響區(qū)容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區(qū)的硬度提高，塑性下降。結(jié)果導(dǎo)致焊后發(fā)生裂紋。

2.2.2 冷裂紋敏感性

16mn鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。

二、焊接施工流程

坡口準(zhǔn)備→點(diǎn)固焊→預(yù)熱→里口施焊→背部清根（碳弧氣刨）→外口施焊 →里口施焊→自檢/專檢→焊后熱處理→無損檢驗(yàn)（焊縫質(zhì)量一級(jí)合格）

三、焊接工藝參數(shù)的選擇

通過對(duì)16mn鋼的焊接性分析，制定措施如下：

1. 焊接材料的選用

由于16mn鋼的冷裂紋傾向較大，應(yīng)選用低氫型的焊接材料，同時(shí)考慮到焊接接頭應(yīng)與母材等強(qiáng)的原則，選用E5015 （J507）型電焊條。

化學(xué)成分見下表（%）：

元素 C Mn Si S P Cr Mo V Ti

含量 0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.01

力學(xué)性能見下表：

機(jī)械性能指標(biāo) σb（Mpa） σs（Mpa） δ5（%） Ψ（%） AkvJ-30℃

數(shù)值 440 540 31 79 164 114 76

2. 坡口形式：（根據(jù)圖紙和設(shè)備供貨）

3. 焊接方法：采用手工電弧焊（D）。

4. 焊接電流：為了避免焊縫組織粗大，造成沖擊韌性下降，必須采用小規(guī)范焊接。具體措施為：選用小直徑焊條、窄焊道、薄焊層、多層多道的焊接工藝（焊接順序如圖一所示）。焊道的寬度不大于焊條的3倍，焊層厚度不大于5mm。第一層至第三層采用Ф3.2電焊條，焊接電流100-130A；第四層至第六層采用Ф4.0的電焊條，焊接電流120-180A。

5. 預(yù)熱溫度：由于16mn鋼的Ceq＞0.45%，在焊接前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度T0=100-150℃，層間溫度Ti≤400℃。

6. 焊后熱處理參數(shù)：為了降低焊接殘余應(yīng)力，減小焊縫中的氫含量，改善焊縫的金屬組織和性能，在焊后應(yīng)對(duì)焊縫進(jìn)行熱處理。熱處理溫度為：600-640℃，恒溫時(shí)間為2小時(shí)（板厚40mm時(shí)），升降溫速度為125℃/h 。