摘要：P91 钢作为一种马氏体耐热钢，凭借其良好的高温持久强度、热稳定性和高温抗蠕变能力，在电站锅炉的过热器、再热器及主蒸汽管道等领域广泛应用。然而，由于其特殊的材质特性，在现场施焊过程中需要格外注意诸多方面，以确保焊接质量和管道的安全可靠运行。以下是 P91 材质
P91 钢作为一种马氏体耐热钢，凭借其良好的高温持久强度、热稳定性和高温抗蠕变能力，在电站锅炉的过热器、再热器及主蒸汽管道等领域广泛应用。然而，由于其特殊的材质特性，在现场施焊过程中需要格外注意诸多方面，以确保焊接质量和管道的安全可靠运行。以下是 P91 材质管道焊接的具体注意事项：
从事 P91 材质管道焊接的焊工必须具备相应的资质证书，且经过 P91 钢焊接专项培训，熟悉 P91 钢的焊接特性及工艺要求，掌握正确的焊接操作技能。
焊材的话大家都喜欢使用伯乐的焊材，其实国内P91/92的焊材在05年的时候就考试研发，现在也有很多工程成功使用的案例，不过有的老板还是觉得，自己干个上亿的项目，焊材费也就省个几百万没有必要。这种土豪咱们也劝不了。焊丝：常用的 ER90S - B9 焊丝，其化学成分需与 P91 钢母材良好匹配。应确保焊丝质量，无锈蚀、油污等杂质，且在有效期内使用。对于特殊工况，若采用添加微量稀土元素等改进型焊丝，需严格按照其适用范围和工艺要求使用。焊条：E9018 - B9 碱性焊条，要保证超低氢含量。使用前需按规定进行烘干，烘干温度和时间应符合要求，一般烘干温度为 350 - 400℃，保温 1 - 2 小时，烘干后置于保温筒内随用随取，防止焊条受潮吸氢。对于特殊要求的焊条，如高熔敷效率焊条、低温环境用焊条等，要根据具体焊接任务合理选用。管道检查：对 P91 材质管道进行外观检查，确保无裂纹、重皮、气孔等缺陷，管道的几何尺寸符合设计要求。坡口加工：坡口形式和尺寸应符合设计及焊接工艺要求，一般采用 V 形或 U 形坡口。坡口加工可采用机械加工或等离子切割等方法，加工后需清理坡口表面及两侧的油污、铁锈、氧化皮等杂质，直至露出金属光泽。预热温度：由于 P91 钢合金元素含量高，淬硬倾向大，冷裂纹敏感性强，焊前必须进行预热。预热温度控制在 200 - 300℃。可使用热电偶、红外测温仪等设备准确测量温度。预热范围：预热范围为焊缝两侧各 100mm 以上，确保焊接区域处于均匀的预热状态。这里要引起注意，上述内容是标准中的要求，但是在实际的焊接过程中，最容易忽视的就是P91的预热问题。老师傅说过：P91这个材质就像爱生气的孩子一样，你开始对它预热的温度足够，它就不会裂，你对它不够热，焊接完了之后就裂给你看。所有才会有群友建议禁止使用火焰预热、全部应使用电加热。不过大家涉及的规格都不一样，就不能一概而论了。预热方式：可采用电加热、火焰加热等方式。加热过程中要保证温度均匀上升，避免局部过热或过冷。焊接过程中，需严格控制层间温度，一般不宜超过 350℃。过高的层间温度会导致焊缝及热影响区晶粒长大，降低接头的韧性和强度。在多层多道焊时，每焊完一层后，应使用红外测温仪等设备测量层间温度，待温度降至合适范围后再进行下一层焊接。
这里要引起注意：随着工艺的成熟，好多P91使用的是埋弧焊接，管径小的话，埋弧焊这么高的热输入上一圈的热量还没散热到位，下一圈又开始了，很容易过热。或者手工电弧焊的时候由于那个预热，还有保温棉扎的人痒痒，焊工师傅希望早点把这个给干完了，就开大电流整，这样也会导致过热。所以焊接过程中一定要监管好层间温度。
焊接方法：可采用氩弧焊（TIG）、手工电弧焊（SMAW）等焊接方法。不同焊接方法的工艺参数有所差异，例如氩弧焊时，焊接电流、电弧电压、焊接速度等参数需根据管道壁厚、焊接位置等因素合理调整；手工电弧焊时，要选择合适的焊条直径、焊接电流，确保电弧稳定燃烧，熔池形状和大小合适。焊接层数和道数：根据管道壁厚确定焊接层数和道数，遵循多层多道焊原则，以减少焊接热输入，控制焊缝及热影响区的组织和性能。每一层焊缝的厚度不宜过厚，一般不超过焊条直径。引弧和收弧：引弧应在坡口内进行，避免在管道母材表面引弧，防止产生电弧擦伤。收弧时要填满弧坑，防止产生弧坑裂纹。焊接角度和运条方法：焊工需保持正确的焊接角度，根据焊接位置和坡口形式选择合适的运条方法，如直线运条、锯齿形运条等，确保焊缝成形良好，熔合充分。三、焊后处理P91焊后热处理是关键，下边都是标准中写的。其实P91就不要纠结热处理前要不要检测了，就直接焊接完成，缓慢冷却到80-100℃，保温1小时就要开始热处理了。热处理的温度尽量取温度范围的高点，范围内越高热处理效果越好。时间长一点更好。主要原因就是要将氢扩散出去。
焊后应立即进行后热消氢处理，后热温度为 300 - 350℃，保温时间 2 - 4 小时。后热的目的是促使焊缝中的氢充分逸出，进一步降低氢致裂纹的产生几率。可采用电加热等方式进行后热，加热过程中要保证温度均匀，保温结束后缓慢冷却至室温。
热处理温度和保温时间：焊后热处理是改善焊接接头组织和性能、消除焊接残余应力的关键环节。热处理温度一般为 730 - 780℃，保温时间根据焊件厚度确定，通常每 25mm 厚度保温 1 小时，但总保温时间不少于 1 小时。升降温速度：加热速度不宜过快，一般不超过 220℃/h，冷却速度应在 80 - 100℃/h 以下。可采用热处理炉等设备进行热处理，在升降温过程中要密切关注温度变化，防止温度波动过大。热处理效果检验：热处理结束后，可通过硬度检测等方法检验热处理效果，确保焊接接头的硬度符合要求，组织和性能得到有效改善。焊接完成后，首先进行外观检验。检查焊缝表面是否光滑，有无裂纹、气孔、夹渣、咬边等缺陷，焊缝余高、宽度等尺寸是否符合设计及标准要求。
按照相关标准和设计要求，对焊接接头进行无损检测，如射线检测（RT）、超声波检测（UT）等，检测焊缝内部是否存在未熔合、未焊透等缺陷，确保焊接接头质量满足使用要求。
必要时，对焊接接头进行力学性能检验，包括拉伸试验、冲击试验等，检验焊接接头的强度、韧性等力学性能指标是否符合标准规定。
P91 材质管道焊接是一项技术要求高、操作过程复杂的工作。在现场施焊过程中，只有严格遵循上述注意事项，从焊前准备、焊接过程控制到焊后处理及质量检验的各个环节都进行精细化管理，才能确保 P91 材质管道的焊接质量，保障管道系统在高温高压环境下的安全可靠运行。
来源：焊接之家WELDHOME
