1. 09NiMnD 低溫鋼

• 預熱溫度

  一般預熱溫度控制在 100 - 150℃。這是因為 09NiMnD 鋼含碳量較低，合金元素含量適中，該預熱溫度范圍能有效降低焊接接頭的冷卻速度，減少淬硬傾向，避免產生冷裂紋。同時，也有助于去除焊件表面的水分，防止氫氣融入焊縫金屬，降低氣孔產生的可能性。

• 需要預熱的最小厚度

  當板厚大于 16mm 時通常需要預熱。較厚的板材在焊接時，熱量散失更快，更容易出現冷卻速度過快的情況，所以需要通過預熱來保證焊接質量。

2. P91 鋼

• 預熱溫度

  P91 鋼的預熱溫度一般在 200 - 300℃。P91 鋼屬于高合金耐熱鋼，合金元素含量較高，具有較強的淬硬傾向。較高的預熱溫度能夠顯著減緩焊接冷卻速度，避免產生硬脆的馬氏體組織，提高焊接接頭的韌性和抗裂性能。

• 需要預熱的最小厚度

  通常板厚大于 6mm 就需要進行預熱。由于其合金成分的特殊性，即使較薄的板材在焊接時也容易出現淬硬現象，所以相對較薄的厚度就需預熱。

3. 12Cr1MoV 鋼

• 預熱溫度

  預熱溫度通常為 200 - 350℃。12Cr1MoV 鋼含有鉻、鉬、釩等合金元素，這些元素增加了鋼的淬硬傾向和再熱裂紋敏感性。較高的預熱溫度能有效降低焊接應力，改善焊縫及熱影響區的組織狀態，防止裂紋產生。

• 需要預熱的最小厚度

  當板厚大于 10mm 時，一般需要預熱。板厚增加會導致焊接過程中散熱加快，為保證焊接質量，需進行預熱處理。

因預熱不足導致的質量問題案例

1. 09NiMnD 鋼案例

• 背景

  某液化天然氣（LNG）儲罐制造項目中，使用 09NiMnD 鋼作為儲罐主體材料，部分焊縫在焊接后進行無損檢測時發現大量裂紋。

• 問題分析

  經調查發現，焊接時未按工藝要求對板厚大于 16mm 的部位進行預熱，且焊接環境溫度較低。焊接過程中，焊縫及熱影響區冷卻速度極快，形成了硬脆的馬氏體組織，同時由于氫氣無法及時逸出，在焊接應力作用下，產生了大量冷裂紋，嚴重影響了儲罐的安全性和使用壽命。

2. P91 鋼案例

• 背景

  在某火力發電廠的高溫高壓管道焊接工程中，采用 P91 鋼作為管道材料。在管道投入運行一段時間后，部分焊接接頭出現泄漏現象。

• 問題分析

  檢查發現，焊接時預熱溫度僅達到 150℃左右，低于規定的 200 - 300℃。預熱不足使得焊接接頭冷卻速度過快，產生了粗大的馬氏體組織，焊接接頭硬度偏高，韌性下降。在高溫高壓的工作環境下，焊接接頭處應力集中，微小裂紋逐漸擴展，最終導致管道泄漏。

3. 12Cr1MoV 鋼案例

• 背景

  某化工裝置中的高溫管道采用 12Cr1MoV 鋼制造，在焊接完成后進行水壓試驗時，發現多處焊接接頭出現裂紋。

• 問題分析

  此次焊接施工中，對于部分板厚大于 10mm 的管道未進行預熱，部分雖進行了預熱但溫度未達到 200℃的最低要求。預熱不足導致焊接接頭淬硬傾向增大，熱影響區組織性能惡化。在水壓試驗的壓力作用下，焊接接頭處的應力集中部位產生裂紋，影響了管道的密封性和整體強度。

1、電磁渦流預熱

對Inconel 625合金的試驗顯示，相比傳統火焰預熱，焊接效率提升40%，熱影響區寬度減少35%。

2、激光輔助預熱
在鍍鋅板焊接中，532nm波長激光預處理可使鋅層揮發率降低至3%，遠超傳統工藝的85%揮發率。

3、超聲震蕩預熱
在鈦合金焊接中引入20kHz超聲波，晶粒尺寸細化至傳統工藝的1/3，接頭強度提升25%。