1. 16mn化學成分如下表（%）：

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力學性能如下表（%）：

機械性能指標 伸長率（%） 試驗溫度0℃ 抗拉強度MPa 屈服點MPa≥

數值 δ5≥22 J≥34 σb（470-650） σs（324-259）

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

2. 16mn鋼的焊接特點

2.1 碳當量(Ceq)的計算

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

計算Ceq=0.49%，大于0.45%，可見16mn鋼焊接性能不是很好，需要在焊接時制定嚴格的工藝措施。

2.2 16mn鋼在焊接時易出現的問題

2.2.1 熱影響區的淬硬傾向

16mn鋼在焊接冷卻過程中，熱影響區容易形成淬火組織-馬氏體，使近縫區的硬度提高，塑性下降。結果導致焊后發生裂紋。

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

坡口準備→點固焊→預熱→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（焊縫質量一級合格）

三、焊接工藝參數的選擇

通過對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，應選用低氫型的焊接材料，同時考慮到焊接接頭應與母材等強的原則，選用E5015 （J507）型電焊條。

化學成分見下表（%）：

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

力學性能見下表：

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

數值 440 540 31 79 164 114 76

2. 坡口形式：（根據圖紙和設備供貨）

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. 預熱溫度：由于16mn鋼的Ceq＞0.45%，在焊接前應進行預熱，預熱溫度T0=100-150℃，層間溫度Ti≤400℃。

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