在鋼中除碳外少量加入一種或多種合金元素（合金元素總量在5％以下），以提高鋼的力學(xué)性能，使其屈服強(qiáng)度在275 MPa以上，并具有良好的綜合性能，這類(lèi)鋼稱(chēng)之為低合金高強(qiáng)鋼，其主要特點(diǎn)是強(qiáng)度高、塑性和韌性也較好。按鋼的屈服強(qiáng)度級(jí)別及熱處理狀態(tài)，壓力容器用低合金高強(qiáng)鋼可分為二類(lèi)。

① 熱軋、正火鋼  屈服強(qiáng)度在294Mpa ~ 490MPa之間，其使用狀態(tài)為熱軋、正火或控軋狀態(tài)，屬于非熱處理強(qiáng)化鋼，這類(lèi)鋼應(yīng)用。

② 低碳調(diào)質(zhì)鋼  屈服強(qiáng)度在490Mpa ~ 980Mpa之間，在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下使用，屬于熱處理強(qiáng)化鋼。其特點(diǎn)是既有高的強(qiáng)度，且塑性和韌性也較好，可以直接在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接。近年來(lái)，這類(lèi)低碳調(diào)質(zhì)鋼應(yīng)用日益廣泛。

目前應(yīng)用于壓力容器的低合金高強(qiáng)鋼。鋼板牌號(hào)有：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR等。鍛件牌號(hào)有16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb等。

低合金高強(qiáng)鋼的含碳量一般不超過(guò)0.20％，合金元素總量一般不超過(guò)5％。正是由于低合金高強(qiáng)鋼含有一定量的合金元素，使其焊接性能與碳鋼有一定差別，其焊接特點(diǎn)表現(xiàn)在：

（一）焊接接頭的焊接裂紋

 （1）冷裂紋  低合金高強(qiáng)鋼由于含使鋼材強(qiáng)化的C、Mn、V、Nb等元素，在焊接時(shí)易淬硬，這些硬化組織很敏感，因此，在剛性較大或拘束應(yīng)力高的情況下，若焊接工藝不當(dāng)，很容易產(chǎn)生冷裂紋。而且這類(lèi)裂紋有一定的延遲性，其危害極大。

（2）再熱（SR）裂紋  再熱裂紋是焊接接頭在焊后消除應(yīng)力熱處理過(guò)程或長(zhǎng)期處于高溫運(yùn)行中發(fā)生在靠近熔合線(xiàn)粗晶區(qū)的沿晶開(kāi)裂。一般認(rèn)為，其產(chǎn)生是由于焊接高溫使HAZ附近的V、Nb、Cr、Mo等碳化物固溶于奧氏體中，焊后冷卻時(shí)來(lái)不及析出，而在PWHT時(shí)呈彌散析出，從而強(qiáng)化了晶內(nèi)，使應(yīng)力松弛時(shí)的蠕變變形集中于晶界。

低合金高強(qiáng)鋼焊接接頭一般不易產(chǎn)生再熱裂紋，如16MnR、15MnVR等。但對(duì)于Mn-Mo-Nb和Mn-Mo-V系低合金高強(qiáng)鋼，如07MnCrMoVR，由于Nb、V 、Mo是促使再熱裂紋敏感性較強(qiáng)的元素，因此這一類(lèi)鋼在焊后熱處理時(shí)應(yīng)注意避開(kāi)再熱裂紋的敏感溫度區(qū)，防止再熱裂紋的發(fā)生。

（二）焊接接頭的脆化和軟化

（1）應(yīng)變時(shí)效脆化 焊接接頭在焊接前需經(jīng)受各種冷加工（下料剪切、筒體卷圓等），鋼材會(huì)產(chǎn)生塑性變形，如果該區(qū)再經(jīng)200 ~ 450℃的熱作用就會(huì)引起應(yīng)變時(shí)效。應(yīng)變時(shí)效脆化會(huì)使鋼材塑性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度提高，從而導(dǎo)致設(shè)備脆斷。

PWHT可消除焊接結(jié)構(gòu)這類(lèi)應(yīng)變時(shí)效，使韌性恢復(fù)。GB150-1998《鋼制壓力容器》作出規(guī)定，圓筒鋼材厚度δs符合以下條件：碳素鋼、16MnR的厚度不小于圓筒內(nèi)徑Di的3％；其他低合金鋼的厚度不不小于圓筒內(nèi)徑Di的2.5％。且為冷成形或中溫成形的受壓元件，應(yīng)于成形后進(jìn)行熱處理。

（2）焊縫和熱影響區(qū)脆化  焊接是不均勻的加熱和冷卻過(guò)程，從而形成不均勻組織。焊縫（WM）和熱影響區(qū)（HAZ）的脆性轉(zhuǎn)變溫度比母材高，是接頭中的薄弱環(huán)節(jié)。焊接線(xiàn)能量對(duì)低合金高強(qiáng)鋼WM和HAZ性能有重要影響，低合金高強(qiáng)鋼易淬硬，線(xiàn)能量過(guò)小，HAZ會(huì)出現(xiàn)馬氏體引起裂紋；線(xiàn)能量過(guò)大，WM和HAZ的晶粒粗大會(huì)造成接頭脆化。低碳調(diào)質(zhì)鋼與熱軋、正火鋼相比，對(duì)線(xiàn)能量過(guò)大而引起的HAZ脆化傾向更嚴(yán)重。所以焊接時(shí)，應(yīng)將線(xiàn)能量限制在一定范圍。

（3）焊接接頭的熱影響區(qū)軟化  由于焊接熱作用，低碳調(diào)質(zhì)鋼的熱影響區(qū)（HAZ）外側(cè)加熱到回火溫度以上特別是Ac₁附近的區(qū)域，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度下降的軟化帶。HAZ區(qū)的組織軟化隨著焊接線(xiàn)能量的增加和預(yù)熱溫度的提高而加重，但一般其軟化區(qū)的抗拉強(qiáng)度仍高于母材標(biāo)準(zhǔn)值的下限要求，所以這類(lèi)鋼的熱影響區(qū)軟化問(wèn)題只要工藝得當(dāng)，不致影響其接頭的使用性能。