T91/P91钢焊接性能及简介

随着电力工业的迅速发展，高参数、大容量机组不断涌现，对钢管材料的高温蠕变性能和抗应力腐蚀等性：能提出更高要求。为此，世界主要的工业发达国家进行了大量研究，先后开发出系列新型铁索体型耐热钢，并成功地用于大容量火力发电机组，其中高CT型9Cr1 MoVNbN耐热钢即为T91/P91钢。

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：

①与不锈钢相比，该钢具有低的热膨胀系数和良好的导热性。

②该铡具有较高的室温抗拉强度，δb最高达770MPa，而且塑性也较好。

③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④该钢具有更高的高温持久强度和许用应力，在550℃高温经过105h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。

⑤该钢具有良好的整管弯曲加工性能。

⑥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。

T91/P91钢的焊接工艺要点

电站锅炉过热器和再热器用T91钢管常用规格有ψ54mm和ψ57mm等，壁厚有4mm、8mm和9mm等几种。大直径主蒸汽P91钢管有ψ457mm×45mm、ψ347mm×46mm等多种规格。小径管现场施工多为水平对接固定位，要求单面焊双面成形，而且要求反面焊缝不被氧化。为使接头具有满意的使用性能，早期的焊接工艺主要采用两种方法：一是全氩弧焊(TIG打底 TIG填充)；二是氩弧焊(TIG)打底 焊条电弧焊填充。其焊接工艺要点如下：

(1)采用正确的坡口形状和尺寸。

(2)选用合理的焊接材料(TIG焊丝和填充电焊条)。

(3)选用正确的焊接规范(包括焊丝及电焊条牌号和直径、钨极直径、焊接电流、氩气流量、电源极性、焊缝层数及道数等)。

(4)选用正确的工件预热温度、焊缝层间温度。

(5)选用合理的焊后热处理规范(包括升降温速度、回火温度及保温时间等)。

(6)坚持正确的接头装配定位焊和熟练、高超的手工操作技能等。

焊接方法和焊接材料确定以后，获得优质接头的关键工艺措施是：焊前预热、控制层温，以及“及时有效”的焊后热处理。焊前预热的实质是控制焊接区的氢的行为，降低焊接区的硬度和应力峰值及改善韧性。控制层间温度一方面为防止焊缝过热；另一方面是为了保持缓 冷。及时有效的焊后热处理包含两层意思：一是该项工艺确实能起到改善焊缝及其HAZ组织，提高接头的韧性和高温持久强度以及消除焊接内应力等作用；二是在实施该项工艺时，必须严格控制焊件焊后冷却的最低温度，以及到焊后热处理的时间间 隔。后者对于获得优良接头性能是至关重要的。

T91/P91钢焊接工艺的应用

举例：T91 T91(P91 P91)钢管对接焊工艺的应用

某电厂一期工程1号机组末级过热器排使用ψ57mm×8mmT91钢管制造，576道焊口采用伞TIG方法或TIG打底 SMAW填充方法焊接。在执行表3中实例①所示的焊接工艺要点同时，特别强调焊前准备、背面充氩方案，以及严格的作业程序。所焊接头具有良好的性能，保证了机组运行可靠性和稳定性。目前机组运转正常，该工艺获得圆满成功。