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），以提高鋼的力學性能，使其屈服強度在275 MPa以上，并具有良好的綜合性能，這類鋼稱之為低合金高強鋼，其主要特點是強度高、塑性和韌性也較好。按鋼的屈服強度級別及熱處理狀態，壓力容器用低合金高強鋼可分為二類。

① 熱軋、正火鋼  屈服強度在294Mpa ~ 490MPa之間，其使用狀態為熱軋、正火或控軋狀態，屬于非熱處理強化鋼，這類鋼應用。

② 低碳調質鋼  屈服強度在490Mpa ~ 980Mpa之間，在調質狀態下使用，屬于熱處理強化鋼。其特點是既有高的強度，且塑性和韌性也較好，可以直接在調質狀態下焊接。近年來，這類低碳調質鋼應用日益廣泛。

目前應用于壓力容器的低合金高強鋼。鋼板牌號有：16MnR、15MnVR、13MnNiMoNbR、18MnMoNbR等。鍛件牌號有16Mn、15MnV、20MnMo、20MnMoNb等。

低合金高強鋼的含碳量一般不超過0.20％，合金元素總量一般不超過5％。正是由于低合金高強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，其焊接特點表現在：

（一）焊接接頭的焊接裂紋

 （1）冷裂紋  低合金高強鋼由于含使鋼材強化的C、Mn、V、Nb等元素，在焊接時易淬硬，這些硬化組織很敏感，因此，在剛性較大或拘束應力高的情況下，若焊接工藝不當，很容易產生冷裂紋。而且這類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力熱處理過程或長期處于高溫運行中發生在靠近熔合線粗晶區的沿晶開裂。一般認為，其產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，焊后冷卻時來不及析出，而在PWHT時呈彌散析出，從而強化了晶內，使應力松弛時的蠕變變形集中于晶界。

低合金高強鋼焊接接頭一般不易產生再熱裂紋，如16MnR、15MnVR等。但對于Mn-Mo-Nb和Mn-Mo-V系低合金高強鋼，如07MnCrMoVR，由于Nb、V 、Mo是促使再熱裂紋敏感性較強的元素，因此這一類鋼在焊后熱處理時應注意避開再熱裂紋的敏感溫度區，防止再熱裂紋的發生。

（二）焊接接頭的脆化和軟化

（1）應變時效脆化 焊接接頭在焊接前需經受各種冷加工（下料剪切、筒體卷圓等），鋼材會產生塑性變形，如果該區再經200 ~ 450℃的熱作用就會引起應變時效。應變時效脆化會使鋼材塑性降低，脆性轉變溫度提高，從而導致設備脆斷。

PWHT可消除焊接結構這類應變時效，使韌性恢復。GB150-1998《鋼制壓力容器》作出規定，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徑Di的3％；其他低合金鋼的厚度不不小于圓筒內徑Di的2.5％。且為冷成形或中溫成形的受壓元件，應于成形后進行熱處理。

（2）焊縫和熱影響區脆化  焊接是不均勻的加熱和冷卻過程，從而形成不均勻組織。焊縫（WM）和熱影響區（HAZ）的脆性轉變溫度比母材高，是接頭中的薄弱環節。焊接線能量對低合金高強鋼WM和HAZ性能有重要影響，低合金高強鋼易淬硬，線能量過小，HAZ會出現馬氏體引起裂紋；線能量過大，WM和HAZ的晶粒粗大會造成接頭脆化。低碳調質鋼與熱軋、正火鋼相比，對線能量過大而引起的HAZ脆化傾向更嚴重。所以焊接時，應將線能量限制在一定范圍。

（3）焊接接頭的熱影響區軟化  由于焊接熱作用，低碳調質鋼的熱影響區（HAZ）外側加熱到回火溫度以上特別是Ac₁附近的區域，會產生強度下降的軟化帶。HAZ區的組織軟化隨著焊接線能量的增加和預熱溫度的提高而加重，但一般其軟化區的抗拉強度仍高于母材標準值的下限要求，所以這類鋼的熱影響區軟化問題只要工藝得當，不致影響其接頭的使用性能。