摘要：结合电站锅炉安装工程实例，对T91/P91钢的焊接、热处理、硬度检验及金相检验过程进行了分析，探讨了它们之间的关系，对实际工程中出现的问题提出了对策。

　　关键词：T91/P91钢 焊接质量 热处理 监督检验 电站锅炉

　　引言

　　某电厂“上大压小”工程2×600MW燃煤汽轮发电机组，锅炉为超临界参数变压直流炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构∏型锅炉。锅炉在B-MCR工况下主蒸汽参数为571℃/25.4MPa，主蒸汽流量为2030t/h。为保障锅炉的安装质量和安全运行，根据《特种设备安全监察条例》、《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《锅炉安装监督检验规则》等的要求，并参考《电站锅炉压力容器检验规程》等相关技术标准，制定了锅炉安装检验检测方案，对安装过程中涉及安全性能的项目进行监检和对质量管理体系运转情况进行监督检查。该项目锅炉安装整体水压试验一次成功，并顺利经过168小时整套连续满负荷试运行，各项安全指标均达到相关标准要求。在电站工程建设中，焊接是现代电站锅炉制造安装过程中最重要的加工工艺技术，是电站锅炉建造安全质量控制的一道关键工序。该工程项目两台锅炉受监的安装焊口达73000余道，其中在屏式过热器、高温过热器、高温再热器及其连接管道和集箱，主蒸汽管道及再热蒸汽热段管道等受压部件上应用了TP1/P91钢，对这些受压部件安装焊接质量进行监检，并明确焊接、热处理、硬度检验及金相检验等几个安全质量控制环节中的关键技术问题，对于控制焊接质量，保障锅炉安装质量及机组安全运行有重要意义。

　　1.T91/P91钢焊接及焊后热处理监督检验

　　1.1.化学成份及性能

　　T91/P91钢是ASME标准SA213-T91/SA335-P91钢的简称，它是在9Cr1Mo钢的基础上添加V、Nb、N等元素开发的新型耐热钢，在GB5310标准中相应牌号为10Cr9Mo1VNbN，化学成分见表1。

　　该钢采用了高合金化和正火加高温回火热处理，在完全的回火马氏体状态下使用。通过固溶强化、板条马氏体强韧化、界面强韧化、位错强韧化、沉淀和弥散强化等强化机制使其具有优异的高温持久性能、抗蠕变性能及良好的抗氧化性和抗腐蚀性能[1]。

　　1.2. 焊接质量监督检验

　　电站锅炉安装受压部件的焊接，要求焊接操作人员应按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》考试合格，取得相应的合格项目，并在有效期内方可从事合格项目范围内的焊接工作。焊接时必须采用经评定合格的焊接工艺和热处理工艺。施焊单位必须严格执行对焊接和热处理工艺的管理。只有经批准的焊接工艺规程才可用于指导焊工施焊和焊后热处理工作。对焊接坡口制备、焊接过程控制参数、预热和热处理控制参数等均要求符合焊接工艺规程的规定。最终焊接接头质量通过外观检验、通球试验、化学成分分析、无损检测、力学性能检验、水压试验等项目的检查，并且全部合格，它的质量才算达到规定的要求。

　　1.3. 焊接过程监督检查

　　实际工程中，严格控制T91/P91钢焊接预热温度、层间温度、焊接热输入量及焊后热处理温度是保证其焊接接头性能的必要条件，也是焊接过程监督检查的关键。

　　T91/P91钢焊接时具有明显的冷裂倾向，为了防止冷裂纹的产生，焊前一般要进行预热。预热温度一般钨极氩弧焊为150℃～200℃，焊条电弧焊为200℃～250℃。焊接时层间温度过高，会造成焊缝组织粗大，焊缝中奥氏体量增加，马氏体量减少，马氏体“自回火”的作用不显著，最终导致焊缝组织脆性增加。层间温度过低，会增加产生冷裂纹的风险，也不利于焊缝金属中氢的扩散逸出[2]。因此，对焊接层间温度要进行控制，一般为200℃～300℃。同样，焊接热输入量过大也会造成焊缝组织过热、晶粒粗大及网状晶界等缺陷导致焊缝脆化，韧性变差，因此要严格控制焊接热输入量，一般控制在25KJ/cm以下。影响焊接热输入量的因素较多，但直接决定焊接热输入量的因

　　素是焊接电流，电弧电压和焊接速度这三个焊接参数。从以上分析可以看出，层间温度和焊接热输入量这两个参数出现问题时，将可能导致焊接接头韧性不合格，在现场韧性这个指标是不能被现有的焊接检验手段检测出来的。可见严格控制这两个参数的重要性。

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