T91焊接工艺
T91焊接工艺导则
T91／P91钢焊接工艺导则关于颁发《T9l／P91钢焊接工艺导则》的通知电源质[2002]100号各省(市、区)电力公司：近几年来引进机组主蒸汽管道及再热热段管道普遍采用了P91钢，国内300MW及以上机组也普遍开始采用了这种钢材。
为了指导施工，保证火力发电设备安装、检修的焊接工程质量，我部以国家电力公司原火电建设部颁发的T91／P91钢焊接工艺暂行规定为版本，结合近年来的实践经验进行了修订，定名为《T91／P91钢焊接工艺导则》。
现予以颁发，请各单位遵照执行。
附件：T91／P91钢焊接工艺导则国家电力公司电源建设部二00二年十月三十日1.制订依据本导则是根据电力工业焊接有关规程、规范、技术条件和相关资料，以国家电力公司火电建设部制订的“T91／P91钢管焊接工艺暂行规定”为版本，结合近年来积累的实践经验进行修订。
2.适用范围2.1 本导则适用于火力发电设备，以T91／P91钢管及与其它钢种相连接的各类焊接接头的制作、安装、检修工程的焊接工作。
2.2 适用于手工钨极氩弧焊和焊条电弧焊的焊接方法。
3.总则3.1 T91／P91钢的焊接工艺评定，应遵守SD340—89《火力发电厂焊接工艺评定规程》的规定，并以工艺评定为基础确定焊接工艺，编制作业指导书。
3.2 焊接T91／P91钢焊工技术能力的验证，应按DL／T679—1999《焊工技术考核规程》的规定考核，取得合格证书后，方可参加焊接工作。
3.3焊接接头质量检验应遵照DL／T820-2002和DL／T821—2002两本检验规程的规定进行，其质量标准应符合DL5007—92规定。
3.4对国外引进设备的T91／P91钢焊接工作，应按合同规定进行，如无规定时，其焊接工艺评定、焊工技术考核、焊接工程的技术规定和焊接质量检验等均应执行电力工业焊接相关规程和本导则规定。
3.5焊接T91／P91钢的场所其环境温度和条件以及防护设施应符合DL5007—92的规定。
T91焊接工艺指导
T91焊接工艺指导对于厚壁管道坡口型式：双V型，对口间隙：3-5mm焊条/焊丝牌号：E9015-B9/ER90S-B9（焊材由外方供应）预热方式/温度：跟踪电加热/150-200℃（GTAW）、200-250℃（SMAW）保护气体：氩气，纯度≥99.99%，氩气流量：正面8-12L/min，背面第一遍10-25Lmin，第二遍3-8Lmin 层间温度：＜300℃（采用远红外线测仪控温），后热处理：焊后升温至300-350℃，保温2h热处理：温度750℃-770℃，保温时间5min/mm，且不少于3h；焊后热处理升降温度小于150℃/h在工艺评定合格的基础上，及时编制了有关的焊接作业指导书。
P91/T91钢焊接作业指导书的内容如表四。
3.1 焊材的选择焊丝ER90S-B9 焊条E9015-B9（建议采用德国蒂森公司焊接材料）3.2 对口3.2.1 对口装备应采用专用对口卡具。
3.2.2 SA335P91大径管：对口间隙3-6mm；小径管：对口间隙1-3mm3.3 背面充氩方案3.3.1 采用背面充氩保护工艺或“太阳”免充氩焊接保护剂，以避免焊缝根部氧化。
3.3.2 大径管充氩方法：一般情况下，可制作专用工具；无法采取专用装置时，可用耐高温应纸板配合耐温胶布等材料在焊口附近形成形成密闭气室。
小径管充氩：可利用水溶纸堵塞管口两端。
3.3.3 充氩位置：①从探伤孔进行充氩。
②利用对口间隙，将细长铜管或不锈钢管敲扁后通过坡口伸进焊接区域，进行充气保护。
③从管道开口端，利用制作的充氩工具进行充氩。
3.4 焊接预热3.4.1按以下温度进行焊前预热：WS：焊接预热150-200℃，D：焊接预热200-250℃；3.4.2 SA335P91材质大径管道：采用电脑温控设备，对焊口进行跟踪预热，热电偶对称布置，热电偶与管件应接触良好，并计量合格。
SA213T91材质小径管采用火焰预热，用测温笔测量温度。
3.4.3 预热宽度：从坡口中心每侧不少于3倍的管壁厚。
T91钢管道焊接工艺-2019年文档
T91钢管道焊接工艺[摘要]本文结合我公司施工火力发电站机组建设中的T91钢，对T91钢管焊接特性、焊接方法选择、焊接工艺等问题进行了详细分析，以供广大同行借鉴。
1 引言在由我公司施工火力发电站机组建设中，过热器管道都普遍采用SA-213MT91（简称T91钢）钢。
该钢是美国七十年代末八十年代初开发的新型马氏体耐热钢，相当于国?a9Cr-1MoV钢种，该钢与国产钢相比，以具有高温强度高、抗氧化性能和抗蠕变性能好以及具有相对高的热传导性与低的热膨胀率等特点，填补了铁素体钢（如 P22）与奥氏体钢间的空白，使焊件具有较小的截面尺寸，有效地降低了焊件壁厚，减轻了锅炉和管道部件的重量，降低了管道热应力，减少了热疲劳裂纹的危险。
具有很好的耐高温强度和蠕变性能。
它的抗腐蚀性和抗氧化性能高于22 等级的钢，。
提高了抗热疲劳的性能。
与其它奥氏体钢相比有较好的热传导性和较低的膨胀率印度尼西亚西加二期巴比巴卢工程#1、#2炉扩建的2×50MW 燃煤机组，型号为UG-240/9.8-M，汽轮机采用青岛捷能汽轮机有限责任公司生产，型式为凝汽式汽轮机。
过热蒸汽管道的设计温度均为545℃，管材规格为Φ38X5，材质为SA-213MT91。
T91钢过去在我国各热电站应用还不十分普遍，各施工单位的焊接工艺评定工作及焊接、热处理的特点都需要在施工过程中摸索，而且管道组装顺序对焊接质量也起着关键作用。
为保证T91钢管道的焊接工艺和焊接质量达到要求，必须根据T91钢的焊接特性作出焊接工艺评定，并根据评定报告作为现场安装、焊接施工的依据，以及在现场施工过程中严格执行此工艺要求。
2.焊接性分析2.1 钢材的化学成分SA213M―T91钢的化学成分如下表：（见表1）从上述表中可以看出，此钢属于中合金耐热钢。
2.2 T91钢的焊接特性① 由于T91是中合金钢，它具有相当高的冷裂倾向，在不预热条件下焊接裂纹达100%，当预热200～250℃时可避免冷裂纹的产生。
T91(P91)钢焊接工艺导则
T9l ／P9l 钢焊接工艺导则关于颁发《T9l／P91 钢焊接工艺导则》的通知电源质[2002]100号各省（市、区）电力公司：P91 钢，国内近几年来引进机组主蒸汽管道及再热热段管道普遍采用了300MW 及以上机组也普遍开始采用了这种钢材。
为了指导施工，保证火力发电设备安装、检修的焊接工程质量，我部以国家电力公司原火电建设部颁发的T91/ P91钢焊接工艺暂行规定为版本，结合近年来的实践经验进行了修订，定名为T91 ／P91 钢焊接工艺导则》。
现予以颁发，请各单位遵照执行。
附件：T91 / P91钢焊接工艺导则国家电力公司电源建设部OO 二年十月三十日1 、制订依据本导则是根据电力工业焊接有关规程、规范、技术条件和相关资料，以国家电力公司火电建设部制订的“ T91／P91 钢管焊接工艺暂行规定”为版本，结合近年来积累的实践经验进行修订。
2、适用范围2．1 本导则适用于火力发电设备，以T91 ／P91 钢管及与其它钢种相连接的各类焊接接头的制作、安装、检修工程的焊接工作。
2．2 适用于手工钨极氩弧焊和焊条电弧焊的焊接方法。
3．总则3. 1 T91 /P91钢的焊接工艺评定，应遵守SD340—89《火力发电厂焊接工艺评定规程》的规定，并以工艺评定为基础确定焊接工艺，编制作业批导书。
3. 2 焊接T91 /P91钢焊工技术能力的验证，应按DL/T679—1999《焊工技术考核规程》的规定考核，取得合格证书后，方可参加焊接工作。
3. 3 焊接接头质量检验应遵照DL /T820—2002和DL /T821 —2002两本检验规程的规定进行，其质量标准应符合DL5007—92规定。
3. 4对国外引进设备的T91 /P91钢焊接工作，应按合同规定进行，如无规定时，其焊接工艺评定、焊工技术考核、焊接工程的技术规定和焊接质量检验等均应执行电力工业焊接相关规程和本导则规定。
3．5 焊接T91／P91 钢的场所其环境温度和条件以及防护设施应符合DL5007—92 的规定。
(完整版)T91焊接工艺
T91焊接工艺1 T91/P91钢的焊接性能分析1.1 T91/P91钢的组织为马氏体，供货状态一般为正火+回火，属于高合金钢，焊接性较差，易出现冷裂纹、焊接接头脆化、HAZ区软化等问题，必须严格按照工艺规程，方可获得满意的焊接接头。
1.2 应该严格控制焊接和热处理温度，采用较小的参数焊接是应该注意的重点。
1.3 热处理理想保温时间适当延长，有利于焊接接头常温冲击韧度的提高。
2 钢材和焊材该种钢材及其焊材部分国家牌号对照，见表1、表2。
3.1焊接设备选用带衰减的逆变式直流弧焊机3.2焊丝去除表面的油、垢及锈等污物，露出金属光泽焊条进过350℃烘熔1.5-2h,置于80-100℃保温筒内，随用随取。
3.3坡口制备关键注意两点氢弧焊填充时预热温度取160-180℃，温度过高不利于焊工操作，易产生缺陷，还会加重根部氧化。
电弧填充时，道间温度控制在280-320℃之间，因为第一，从工艺上讲，为防止产生热裂纹和减少区的粗晶脆化，需选择小参数，以减少高温停留时间，但采用小参数，焊缝冷却速度快，容易产生淬硬组织而导致冷裂纹、这是个矛盾。
T91/P91钢的MS点转变温度大约在380℃左右，预热温度选在280-320℃，即MS点温度附近，既能保证高温停留时间短，又能使马氏体转变时冷速缓慢，并形成自回火马氏体，解决了既要采用小参数，又不能让焊接冷速太快的矛盾。
第二，从手工操作上讲，该种钢的焊条在300℃左右的预热温度下，有最佳操作性能，熔滴过渡及铁水流动性和飞溅都明显改变。
4. TIG打底焊4.1 为防止T91/P91钢焊缝根部氧化，焊前在管内冲氩保护。
冲氩保护范围以坡口轴向中心为基础，各侧各250-300mm处贴上两层可溶纸（可用报纸代替）。
用浆糊粘住，做成密封气室。
利用细钢管把头敲扁插入焊缝内（有探伤孔控的管道可从探伤孔充氩），大管流量为20-30L/min，小管流量一般为10-15L/min，冲氩时，当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时（也可用打火机是否熄灭来判断）。
T91钢的焊接工艺
济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油 钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚 手架等。用钢管制造环形零件，可提高材
料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚 动轴承套圈、千斤顶套等，目前已广泛用钢管来制造。 钢管还是各种常规武器不可缺少的材料，
枪管、炮筒等都要钢管来制造。钢管按横截面积形状的 不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下， 圆面积最大，用圆形管可以输送更多的流
度冷却 5 T91钢在广东省内火电厂应用实例 广东省电 力局第一焊接培训中心曾作过Φ42 mm×5mm的T91小 径管对接的焊接
工艺评定。采取的预热温度为200℃，焊后冷却到150℃， 保温1h后进行回火，回火温度为750～780℃，保温1h， 升降温速度均小于5
℃/min。焊后对试样进行外观检查、断口检查、无损检 测、拉伸和弯曲试验，结果均合格，这也说明上述焊接 工艺是行之有效的。 上述焊接工艺
德国规定预热温度为180～250℃，美国CE公司规定预热 温度为120～205℃。 4.2 层间温度的选择 层间温度不 得低于预热温度下
限，但如同预热温度的选取一样，层间温度也不能过高。 T91焊接时层间温度一般控制在200பைடு நூலகம்300℃。法国规定： 层间温度不超过300℃。
美国规定：层间温度可位于170～230℃之间。 4.3 焊后 热处理起始温度的选择 T91要求焊后冷却到低于Ms点以 下并保持一定时间再
730～780℃。 T91焊后回火恒温时间不少于1 h，才能保 证其组织完全转变为回火马氏体。 为了降低T91钢焊接 接头的残余应力，必
须控制其冷却速度小于5 ℃/min。T91钢的焊接工艺可用 图3表示。 ①预热200～250 ℃；②焊接，层间温度 200～300 ℃；
T91／P91钢焊接工艺
T91／P91钢焊接工艺T91／P91钢焊接工艺导则关于颁发《T9l／P91钢焊接工艺导则》的通知电源质[2002]100号各省(市、区)电力公司：近几年来引进机组主蒸汽管道及再热热段管道普遍采用了P91钢，国内300MW及以上机组也普遍开始采用了这种钢材。
为了指导施工，保证火力发电设备安装、检修的焊接工程质量，我部以国家电力公司原火电建设部颁发的T91／P91钢焊接工艺暂行规定为版本，结合近年来的实践经验进行了修订，定名为《T91／P91钢焊接工艺导则》。
现予以颁发，请各单位遵照执行。
附件：T91／P91钢焊接工艺导则国家电力公司电源建设部二○○二年十月三十日1.制订依据本导则是根据电力工业焊接有关规程、规范、技术条件和相关资料，以国家电力公司火电建设部制订的“T91／P91钢管焊接工艺暂行规定”为版本，结合近年来积累的实践经验进行修订。
2.适用范围2.1 本导则适用于火力发电设备，以T91／P91钢管及与其它钢种相连接的各类焊接接头的制作、安装、检修工程的焊接工作。
2.2 适用于手工钨极氩弧焊和焊条电弧焊的焊接方法。
3.总则3.1 T91／P91钢的焊接工艺评定，应遵守SD340—89《火力发电厂焊接工艺评定规程》的规定，并以工艺评定为基础确定焊接工艺，编制作业指导书。
3.2 焊接T91／P91钢焊工技术能力的验证，应按DL／T679—1999《焊工技术考核规程》的规定考核，取得合格证书后，方可参加焊接工作。
3.3 焊接接头质量检验应遵照DL／T820-2002和DL／T821—2002两本检验规程的规定进行，其质量标准应符合DL5007—92规定。
3.4 对国外引进设备的T91／P91钢焊接工作，应按合同规定进行，如无规定时，其焊接工艺评定、焊工技术考核、焊接工程的技术规定和焊接质量检验等均应执行电力工业焊接相关规程和本导则规定。
3.5 焊接T91／P91钢的场所其环境温度和条件以及防护设施应符合DL5007—92的规定。
T91管子焊口焊接工艺
T91管子焊口焊接工艺T91管子焊口焊接工艺要求很严格，管壁厚度小于6mm时采用全氩弧焊接，焊丝用日本神刚公司的TGS-9cb，如果用电焊盖面的话，焊条就用CM-9cb。
焊接前用可溶纸塞住管口两侧，离管口300mm左右，用可燃纸胶带将焊口封住，然后用气针向管内充氩。
预热至200~250℃，焊接完后需热处理，温度为750~775℃，用加热片处理。
由于T91合金元素含量很高，导致该材料可焊性很差:(1） T91含有Cr、Mo、V、Cb等强碳化物元素，焊接时焊缝从高温冷却时易产生淬硬性的马氏体组织，焊缝有很大冷、热裂倾向；(2） T91含有很多的合金元素，其熔融金属的流动性差，焊接时还产生较多的熔渣；(3）由于马氏体钢导热性差，焊接应力不能得到充分释放，焊后焊缝的残余应力很大．因此，T91钢焊接时，如焊接工艺选择不当，焊工操作不当，很容易产生焊接冷、热裂纹、夹渣等缺陷．为了得到优质的焊接接头，有必要从焊接工艺及参数、焊工操作技术等方面进行严格控制．焊接坡口采用V型坡口，尺寸见图1．焊前坡口及周围20 mm范围内清除水、油、锈等污物，并露出金属光泽，以严格控制扩散氢的含量．3.4 充氩保护为防止T91焊接时焊缝根部的氧化，TIG打底及盖面焊时管子内部都采用充氩保护．氩气纯度为99.99%，充氩保护流量控制在7～12 L/min范围内．3.5 预热温度和层间温度的控制T91钢材的淬硬性大大高于常用的铬钼钢，因此，该钢材焊接时，一方面必须严格控制扩散氢的含量，另一方面，需减缓焊接时焊缝的冷却速度，而焊前预热是控制扩散氢含量及减缓焊接时焊缝的冷却速度的最有效的措施，对T91小口径钢管焊接，焊前预热控制在150 ℃以上．为了充分保证下一道焊接前，上一道焊缝已转变为马氏体组织，以利下一道焊接时，能对上一道焊缝进行部分回火，达到改善马氏体组织的焊缝的性能，因此，我们严格限制层间温度在260 ℃以下．我们采用接触式测温计测量预热温度和层间温度，以达到严格控制温度的目的．托克托电厂一期工程 1号机组末级过热器管排 ,采用了SA2 13-T91钢制造。
氩弧焊T91小口对接焊的焊接工艺
Technology 技术88 │ 今日制造与升级氩弧焊T91小口对接焊的焊接工艺任建均（南通职业大学 技师学院，江苏南通 226007）［摘 要］为了使SA213T91钢材在现场复杂环境下成功焊接，防止产生焊接过程中或结束后容易产生焊接缺陷和裂纹等问题，焊接前应充分做好焊口预热、打磨、打底冲氩、填层盖面的层间温度，焊后缓冷、热处理等焊接工艺，最终获得优良的焊口合格率。
［关键词］SA213T91小管；氩弧焊；焊接性；热处理［中图分类号］TB484 ［文献标志码］AT91钢以其优良的高温性能在电厂高温过热器，高温再热器、主蒸汽管道上起到了广泛应用。
本文将对T91的焊接工艺进行描述，以获得性能焊接接头。
火力发电是我国的主要发电方式之一，660MW 燃煤机组成为电网的主要机组，锅炉的高温过热器、高温再热器，最高温度已超过600℃，其焊接难度相对较高。
本文将对T91现场实际焊接工艺进行描述。
1 T91化学成分分析T91是高温（＜625℃）高压耐热钢，金相组织为马氏体，主要用于热电厂的小口径管道系统以及其他高压耐热场合。
其主要化学成分见表1。
2 T91焊接性分析（1）焊接裂纹敏感性。
钢中合金元素种类多，总含量达10％左右，具有相当高的空淬特性，热影响区由于淬硬倾向大，冷裂纹敏感性仍较大；同时钢中含有C、Nb 等促进热裂的元素，因此该钢还有一定的热裂倾向。
（2）热影响区塑性降低。
由于受焊接热循环的影响，HAZ 晶粒长大倾向较大，使该区的塑性降低。
（3） 热影响区的软化。
由于受焊接热循环的影响，HAZ 出现软化层，恶化了该区的力学性能。
（4）焊缝金属韧性的恶化。
晶粒是无法被细化的，主要是由于焊缝金属没有经过控轧和形变热处理；焊缝中的Nb、V 元素在冷却期间，C、N 化合物的析出难以通过细微的方式实现，所以相比于母材，焊缝的韧性更低。
3 焊接工艺流程3.1 焊前准备焊接钢材期间会受到施工现场环境的影响，且环境越恶劣，就越能增加焊接的难度，因此在对钢材进行焊接前，要做好准备工作，避免风雨对钢材造成影响。
T91焊接工艺
T91焊接工艺（一）1 T91/P91钢的焊接性能分析1.1 T91/P91钢的组织为马氏体，供货状态一般为正火+回火，属于高合金钢，焊接性较差，易出现冷裂纹、焊接接头脆化、HAZ区软化等问题，必须严格按照工艺规程，方可获得满意的焊接接头。
1.2 应该严格控制焊接和热处理温度，采用较小的参数焊接是应该注意的重点。
1.3 热处理理想保温时间适当延长，有利于焊接接头常温冲击韧度的提高。
2 钢材和焊材该种钢材及其焊材部分国家牌号对照，见表1、表2。
3.1 焊接设备选用带衰减的逆变式直流弧焊机3.2 焊丝去除表面的油、垢及锈等污物，露出金属光泽焊条进过350℃烘熔1.52h,置于80100℃保温筒内，随用随取。
3.3 坡口制备关键注意两点氢弧焊填充时预热温度取160180℃，温度过高不利于焊工操作，易产生缺陷，还会加重根部氧化。
电弧填充时，道间温度控制在280320℃之间，因为第一，从工艺上讲，为防止产生热裂纹和减少区的粗晶脆化，需选择小参数，以减少高温停留时间，但采用小参数，焊缝冷却速度快，容易产生淬硬组织而导致冷裂纹、这是个矛盾。
T91/P91钢的MS点转变温度大约在380℃左右，预热温度选在280320℃，即MS点温度附近，既能保证高温停留时间短，又能使马氏体转变时冷速缓慢，并形成自回火马氏体，解决了既要采用小参数，又不能让焊接冷速太快的矛盾。
第二，从手工操作上讲，该种钢的焊条在300℃左右的预热温度下，有最佳操作性能，熔滴过渡及铁水流动性和飞溅都明显改变。
4. TIG打底焊为防止T91/P91钢焊缝根部氧化，焊前在管内冲氩保护。
冲氩保护范围以坡口轴向中心为基础，各侧各250300mm处贴上两层可溶纸（可用报纸代替）。
用浆糊粘住，做成密封气室。
利用细钢管把头敲扁插入焊缝内（有探伤孔控的管道可从探伤孔充氩），大管流量为2030L/min，小管流量一般为1015L/min，冲氩时，当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时（也可用打火机是否熄灭来判断）。
T91 焊接工艺
T91/P91焊接新疆机电职业技术学院赵辉一、T91/P91的发展及其特点1．T91/P91的由来和发展1974年，美国能源部委托橡树岭国家实验室（ORNL）与燃烧工程公司（CE）联合研究用于液体金属快中子增值计划的钢材，开始在9Cr钢的基础上进行了改进工作，改进了的9Cr-Mo钢各个方面的性能都优于EM12和F12（X20CrMoV121），其在593℃下10万小时的蠕变断裂强度可达100Mpa。
1983-1984年，美国ASME将T91/P91纳入标准，表示为X10CrMoV91。
1987年，法国瓦鲁瑞克公司针对T91与EM12和F12三种钢材发表了评估报告，认为T91/P91具有明显的优点。
20世纪80年代末，德国也从F12转向T91/P91，并进一步发展焊接材料。
二十世纪八十年代后期, 1987年引进该钢种并在电厂应用。
二十世纪九十年代，我国陕西的蒲城、天津的杨柳青、四川的珞璜等电厂已经使用P91钢的蒸汽主管道。
进入二十一世纪后，宝钢对T91/P91钢材进行研发生产，目前国内T91/P91钢材性能已和进口钢材相当。
2．T91/P91钢材的特点T91 /P91钢被高参数火力发电机组广泛应用，是因为该钢种的使用性能具有以下优点：与不锈钢相比，该钢具有低的热膨胀系数和良好的导热性能；该钢具有较高的室温抗拉强度，σb最高可达770 MPa，而且塑性也较好；该钢的冲击韧度和材料脆性转变温度明显优于同类X20 和EMl2 钢；该钢具有更高的高温持久强度和许用应力，它在550 ℃高温经过105 h 运行后的高温持久强度是T22 钢的2 倍；在540 ℃～610 ℃内的许用应力明显高于T22 TP304H和X20钢；该钢具有良好的整管弯曲加工性能; 该钢的高温疲劳性能优于T22和TP304H 钢，高温抗氧化性能也远高于T22钢。
二、T91/P91的化学成分和力学性能1．T91/P91的化学成分化学成分的变化是导致金属力学性能改变的主导因素。
最新T91管子焊口焊接工艺
T91管子焊口焊接工艺T91管子焊口焊接工艺T91管子焊口焊接工艺要求很严格，管壁厚度小于6mm时采用全氩弧焊接，焊丝用日本神刚公司的TGS-9cb，如果用电焊盖面的话，焊条就用CM-9cb。
焊接前用可溶纸塞住管口两侧，离管口300mm左右，用可燃纸胶带将焊口封住，然后用气针向管内充氩。
预热至200~250℃，焊接完后需热处理，温度为750~775℃，用加热片处理。
由于T91合金元素含量很高，导致该材料可焊性很差:(1） T91含有Cr、Mo、V、Cb等强碳化物元素，焊接时焊缝从高温冷却时易产生淬硬性的马氏体组织，焊缝有很大冷、热裂倾向；(2） T91含有很多的合金元素，其熔融金属的流动性差，焊接时还产生较多的熔渣；(3）由于马氏体钢导热性差，焊接应力不能得到充分释放，焊后焊缝的残余应力很大．因此，T91钢焊接时，如焊接工艺选择不当，焊工操作不当，很容易产生焊接冷、热裂纹、夹渣等缺陷．为了得到优质的焊接接头，有必要从焊接工艺及参数、焊工操作技术等方面进行严格控制．焊接坡口采用V型坡口，尺寸见图1．焊前坡口及周围20 mm范围内清除水、油、锈等污物，并露出金属光泽，以严格控制扩散氢的含量．3.4 充氩保护为防止T91焊接时焊缝根部的氧化，TIG打底及盖面焊时管子内部都采用充氩保护．氩气纯度为99.99%，充氩保护流量控制在7～12 L/min范围内．3.5 预热温度和层间温度的控制T91钢材的淬硬性大大高于常用的铬钼钢，因此，该钢材焊接时，一方面必须严格控制扩散氢的含量，另一方面，需减缓焊接时焊缝的冷却速度，而焊前预热是控制扩散氢含量及减缓焊接时焊缝的冷却速度的最有效的措施，对T91小口径钢管焊接，焊前预热控制在150 ℃以上．为了充分保证下一道焊接前，上一道焊缝已转变为马氏体组织，以利下一道焊接时，能对上一道焊缝进行部分回火，达到改善马氏体组织的焊缝的性能，因此，我们严格限制层间温度在260 ℃以下．我们采用接触式测温计测量预热温度和层间温度，以达到严格控制温度的目的．托克托电厂一期工程 1号机组末级过热器管排 ,采用了SA2 13-T91钢制造。
T91、P91钢焊接工艺导则
《T91/P91钢焊接工艺导则》1制定依据本导则是根据电力工业焊接有关规程、规范、技术条件和相关资料，以国家电力公司火电建设部制定的“T91/P91钢管焊接工艺暂行规定”为版本，结合近年来积累的实践经验进行了修订。
2适用范围2.1本导则适用于电力发电设备，以T91/P91钢管及与其它钢种相连接的各类焊接接头的制作、安装、检查工程的焊接工作。
2.2适用于手工钨极氩弧焊和焊条电弧焊的焊接方法。
3总结3.1T91/P91钢的焊接工艺评定，应遵守SD340-89《火力发电厂焊接工艺评定规程》（现为DL/T868-2004焊接工艺评定规程，下同，编者注）的规定并以确定焊接工艺，编制作业指导书。
3.2焊接T91/P91钢焊工技术能力的验证，应按DL/T679-1999《焊工技术考核规程》的规定考核，取得合格证后，方可参加焊接工作。
3.3焊接接头质量检验应遵照DL/T820-2002和DL/T821-2002两本检验规程室的规定进行，其质量标准应符合DL5007-92（现为DL/T869-2004火力发电厂焊接技术规程，下同。
编者注）规定。
3.4对国外引进设备的T91/P91钢焊接工作，应按合同规定进行，如无规定时，其焊接工艺评定、焊工技术考核、焊接工程的技术规定和焊接质量检验等均应执行电力工程焊接相关规定和本导则规定。
3.5焊接T91/P91钢的场所其环境温度和条件以及防护设施应符合DL5007-92的规定。
3.6实施T91/P91钢焊接工作应遵守国家和电力工业安全、防火、环保和施焊中其他相关条件的有关规定。
4焊接机具和焊接材料焊接T91/P91钢的焊接设备，应选用焊接特性良好、稳定可靠的逆变式或整流式焊机。
其容量应满足焊接规范参数的要求。
氩弧焊工器具4.2.1 氩弧焊枪选用气冷式4.2.2 氩气减压流量计应选择气压稳定、调节灵活的表计，其产品质量和特性应符合国家或部颁标准。
4.2.3 输送氩气的管线应选用质地柔软、耐磨和无裂痕的胶管，且无漏气现象。
T91钢的性能及其焊接工艺浅谈
T91钢的性能及其焊接工艺浅谈发布时间：2022-02-16T09:19:12.554Z 来源：《中国科技人才》2021年第28期作者：杨佳成[导读] 本文通过对T91钢的性能及其焊接工艺进行分析，找到解决T91钢焊接困难的方法。
浙江大唐乌沙山发电有限责任公司 315722摘要：世界各国都在努力提高耐热钢的使用温度，T91钢多用于温使用温度范围为600~620℃的换热器，过热器，火力锅炉等内部管束，该钢的铬含量范围为9%~12%，通过金相组织细化及控冷控轧，使得T91钢具有优秀的组织和化学的稳定性，因此其具有良好的耐热性能。
由于T91钢合金元素含量较高，因此焊接淬硬倾向大，焊接性很差，延迟裂纹是其主要的焊接问题。
本文通过对T91钢的性能及其焊接工艺进行分析，找到解决T91钢焊接困难的方法。
关键词：T91；焊接性能；焊接工艺1 前言浙江大乌沙山发电有限责任公司现有 2×125 MW、2×300 MW,6×350 MW 的发电设备，平均年发电量约为 200 亿千瓦时。
T91分别应用在主蒸汽管道、高温段过热器管道、屏式过热器管道、汽轮机主汽管道等超高温超高压系统[。
350 MW 锅炉为超临界火室燃料锅炉，它的过热器、主蒸汽出口设计压力为25.4 MPa，过热器、再热器的蒸汽温度为566 ℃。
由于主蒸汽管道长期在高温高压环境下工作，由于焊接接头高温蠕变，焊接接头的冲击韧性下降，易产生早期失效。
但 T91合金含量高，焊接性差，给现场检修带来困难。
因此研究T91的焊接工艺及性能有助于解决T91焊接带来的困难。
2 T91钢的有关性能 2.1合金化原理T91钢是美国国立像树岭实验室和美国燃烧工程公司冶金材料实验室合作研制的新型马氏体耐热钢[3]。
它是在9Cr1MoV钢的基础上降低含碳量，严格限制硫、磷的含量，添加少量的钒、铌元素进行合金化[4]。
T91钢中各合金元素分别起到固溶强化、弥散强化和提高钢的抗氧化性、抗腐蚀性能，具体分析如下。
T91／P91钢焊接工艺导则
T91／P91钢焊接工艺导则关于颁发《T9l／P91钢焊接工艺导则》的通知电源质[2002]100号各省(市、区)电力公司：近几年来引进机组主蒸汽管道及再热热段管道普遍采用了P91钢，国内300MW 及以上机组也普遍开始采用了这种钢材。
为了指导施工，保证火力发电设备安装、检修的焊接工程质量，我部以国家电力公司原火电建设部颁发的T91／P91钢焊接工艺暂行规定为版本，结合近年来的实践经验进行了修订，定名为《T91／P91钢焊接工艺导则》。
现予以颁发，请各单位遵照执行。
附件：T91／P91钢焊接工艺导则国家电力公司电源建设部二00二年十月三十日1.制订依据本导则是根据电力工业焊接有关规程、规范、技术条件和相关资料，以国家电力公司火电建设部制订的“T91／P91钢管焊接工艺暂行规定”为版本，结合近年来积累的实践经验进行修订。
2.适用范围2.1 本导则适用于火力发电设备，以T91／P91钢管及与其它钢种相连接的各类焊接接头的制作、安装、检修工程的焊接工作。
2.2 适用于手工钨极氩弧焊和焊条电弧焊的焊接方法。
3.总则3.1 T91／P91钢的焊接工艺评定，应遵守SD340—89《火力发电厂焊接工艺评定规程》的规定，并以工艺评定为基础确定焊接工艺，编制作业指导书。
3.2 焊接T91／P91钢焊工技术能力的验证，应按DL／T679—1999《焊工技术考核规程》的规定考核，取得合格证书后，方可参加焊接工作。
3.3 焊接接头质量检验应遵照DL／T820-2002和DL／T821—2002两本检验规程的规定进行，其质量标准应符合DL5007—92规定。
3.4 对国外引进设备的T91／P91钢焊接工作，应按合同规定进行，如无规定时，其焊接工艺评定、焊工技术考核、焊接工程的技术规定和焊接质量检验等均应执行电力工业焊接相关规程和本导则规定。
3.5 焊接T91／P91钢的场所其环境温度和条件以及防护设施应符合DL5007—92的规定。
T91管子焊口焊接工艺
T91管子焊口焊接工艺T91管子焊口焊接工艺要求很严格，管壁厚度小于6mm时采用全氩弧焊接，焊丝用日本神刚公司的TGS-9cb，如果用电焊盖面的话，焊条就用CM-9cb。
焊接前用可溶纸塞住管口两侧，离管口300mm左右，用可燃纸胶带将焊口封住，然后用气针向管内充氩。
预热至200~250℃，焊接完后需热处理，温度为750~775℃，用加热片处理。
由于T91合金元素含量很高，导致该材料可焊性很差:(1） T91含有Cr、Mo、V、Cb等强碳化物元素，焊接时焊缝从高温冷却时易产生淬硬性的马氏体组织，焊缝有很大冷、热裂倾向；(2） T91含有很多的合金元素，其熔融金属的流动性差，焊接时还产生较多的熔渣；(3）由于马氏体钢导热性差，焊接应力不能得到充分释放，焊后焊缝的残余应力很大．因此，T91钢焊接时，如焊接工艺选择不当，焊工操作不当，很容易产生焊接冷、热裂纹、夹渣等缺陷．为了得到优质的焊接接头，有必要从焊接工艺及参数、焊工操作技术等方面进行严格控制．焊接坡口采用V型坡口，尺寸见图1．焊前坡口及周围20 mm范围内清除水、油、锈等污物，并露出金属光泽，以严格控制扩散氢的含量．3.4 充氩保护为防止T91焊接时焊缝根部的氧化，TIG打底及盖面焊时管子内部都采用充氩保护．氩气纯度为99.99%，充氩保护流量控制在7～12 L/min范围内．3.5 预热温度和层间温度的控制T91钢材的淬硬性大大高于常用的铬钼钢，因此，该钢材焊接时，一方面必须严格控制扩散氢的含量，另一方面，需减缓焊接时焊缝的冷却速度，而焊前预热是控制扩散氢含量及减缓焊接时焊缝的冷却速度的最有效的措施，对T91小口径钢管焊接，焊前预热控制在150 ℃以上．为了充分保证下一道焊接前，上一道焊缝已转变为马氏体组织，以利下一道焊接时，能对上一道焊缝进行部分回火，达到改善马氏体组织的焊缝的性能，因此，我们严格限制层间温度在260 ℃以下．我们采用接触式测温计测量预热温度和层间温度，以达到严格控制温度的目的．托克托电厂一期工程 1号机组末级过热器管排 ,采用了SA2 13-T91钢制造。
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T91焊接工艺(总5页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
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1 T91/P91钢的焊接性能分析
1.1 T91/P91钢的组织为马氏体，供货状态一般为正火+回火，属于高合金钢，焊接性较差，易出现冷裂纹、焊接接头脆化、HAZ区软化等问题，必须严格按照工艺规程，方可获得满意的焊接接头。
1.2 应该严格控制焊接和热处理温度，采用较小的参数焊接是应该注意的重点。
1.3 热处理理想保温时间适当延长，有利于焊接接头常温冲击韧度的提高。
2 钢材和焊材
该种钢材及其焊材部分国家牌号对照，见表1、表2。
表1 部分国家的钢材牌号的对照
表2 部分国家焊材牌号的对照
3 焊前准备
3.1 焊接设备选用带衰减的逆变式直流弧焊机
3.2 焊丝去除表面的油、垢及锈等污物，露出金属光泽焊条进过350℃烘熔1.5-2h,置于80-100℃保温筒内，随用随取。
3.3 坡口制备关键注意两点
氢弧焊填充时预热温度取160-180℃，温度过高不利于焊工操作，易产生缺陷，还会加重根部氧化。
电弧填充时，道间温度控制在280-320℃之间，因为第一，从工艺上讲，为防止产生热裂纹和减少区的粗晶脆化，需选择小参数，以减少高温停留时间，但采用小参数，焊缝冷却速度快，容易产生淬硬组织而导致冷裂纹、这是个矛盾。
T91/P91钢的MS点转变温度大约在380℃左右，预热温度选在280-320℃，即MS点温度附近，既能保证高温停留时间短，又能使马氏体转变时冷速缓慢，并形成自回火马氏体，解决了既要采用小参数，又不能让焊接冷速太快的矛盾。
第二，从手工操作上讲，该种钢的焊条在300℃左右的预热温度下，有最佳操作性能，熔滴过渡及铁水流动性和飞溅都明显改变。
4. TIG打底焊
为防止T91/P91钢焊缝根部氧化，焊前在管内冲氩保护。
冲氩保护范围以坡口轴向中心为基础，各侧各250-300mm处贴上两层可溶纸（可用报纸代替）。
用浆糊粘住，做成密封气室。
利用细钢管把头敲扁插入焊缝内（有探伤孔控的管道可从探伤孔充氩），大管流量为20-30L/min，小管流量一般为10-15L/min，冲氩时，当感觉氩气从焊缝间隙轻微返出时（也可用打火机是否熄灭来判断）。
用石棉条将焊口间隙堵住，此时将氩气流量减少1/3，流量过大会产生内凹的缺陷，焊一段石棉条拨开一段。
采用两层TIG打底，通过减少热输入，可有效地降低根部焊缝氧化程度，保证打底质量。
操作上应该特别注意収弧质量，收弧时先将焊接电流衰减下来，填满弧坑后移向坡口边沿收弧，以防产生弧坑裂纹。
TIG工艺参数见表3
表3 T91/P91 钢TIG焊接工艺参数
4.5.1 SMAW焊应注意道间温度的控制，采用小参数、多层多道焊。
其工艺参数见表4。
表4 T91/P91 钢SMAW焊接工艺参数
4.5.2 注意焊条的摆动，焊层厚度以等于焊条直径为宜，焊道速度以焊条直径的3倍为宜。
严格控制焊接热输入，中间填充宜采用Φ3.2mm 的焊条，最后两层使用Φ4.0mm的焊条。
因为焊接热输入对焊缝冲击韧度有很大的影响，切忌使用大参数。
每根焊条收弧都用衰减电流，待熔地填满后再收弧，以防产生弧坑裂纹。
4.5.3 用角磨机或钢丝刷彻底清理道间焊渣及飞溅，特别是焊缝接头处和坡口边缘处。
清理时不可用榔头、錾子过重敲击焊缝。
5 焊接及焊后热处理
5.1 图2为焊接过程中温度曲线示意图
图2 焊接过程中温度曲线示意图
热处理升温速度当δ＜25mm时为220℃/h1 δ≥25mm时为150℃/h。
降温速度当δ＜25mm时为150℃/h1 δ≥25mm时为100℃/h.
5.2 恒温时间（见表5）
表5 恒温时间
壁厚/mmδ＜12.512.5≤δ＜2525≤δ＜37.537.5≤δ≤50恒温时间/h1 1.5-22-33-3.5 5.21焊接完毕需在100-120℃的温度下恒温1h,将残余奥氏体(A)全部转变为马氏体(M)后，才能进行升温热处理。
5.22 恒温时间按壁厚的不同在各范围内取值，壁薄的取下限，壁厚的取上限。
5.23 上述恒温时间比一般资料的参数稍长，实验证明，恒温时间的适当延长，有利于冲击韧度的明显提高，通过延长恒温时间可解决
T91/P91锅炉焊接接头常温冲击韧度低的问题。
5.3 回火温度
热处理为高温回火，最佳回火温度为760土10℃
6 结论
该工艺参数用于热电厂主蒸汽管道、过热器和过负荷导管道的焊接，各项技术指标符合要求。
--------精心分享，希望可以帮到你。