TP91焊接技术导则

T91/P91钢焊接工艺导则

关于颁发《T91/P91钢焊接工艺导则》的通知

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

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适用于手工鸽极瀛弧焊和焊条电弧焊的焊接方法。

3.总则

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》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T9I/P91钢焊丁技术能力的验证，应按DL/T679—1999《焊T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。

3.6实施T91/P91钢焊接工作应遵守国家和电力工业对安全、防火、环保和施

焊中其它相关条件的有关规定。

4.焊接机具和焊接材料

4.1焊接T91/P91钢的焊接设备，应选用焊接特性良好、稳定可靠的递变式或

整流式焊机。其容量应能满足焊接规范参数的要求。

4.2氮弧焊工器具

僦弧焊枪选用气冷式。

4.2.2氧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输送僦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。

42.4氨弧焊导电线应采用柔软多股铜线，其与夹具应接触良好。

4.3焊条电弧焊工器具

4.3.1焊机引出电缆线可选用截面为50nlm2焊接专用铜芯多股橡皮电缆；连接焊

钳的把线，可选用截面为25nlm2焊接专用铜芯多股橡皮软电缆。电缆线外皮绝缘

应良好、无破损。

4.3.2选用的焊钳应轻巧、接触良好不易发热，且便于焊条的更换。

4.3.3测量坡口和焊缝尺寸时，应采用专用的焊口检测器。

4.3.4修整接头和清理焊渣、飞溅，宜采用小型轻便的砂轮机。

4.4焊接材料

4.4.I选用的氮弧焊丝、焊条应与钢材匹配.选月中应注意化学成分的合理性，

以获得优良的焊缝金属成分、组织和力学性能，并要求工艺性能良好。

4.4.2氮弧焊丝、焊条、氧气和鸽极等焊接材料的质量，应符合国家标准或有关

标准的规定。如需考察其工艺性能，必要时，可进行焊接材料的工艺性能试验。

4.4.3氨弧焊丝使用前应除去表面油、垢等脏物。焊条除按国家标准规定保管外,

于使用前按使用说明书规定，置于专用的烘焙箱内进行烘焙。推荐的烘焙参数为:

温度350〜400℃,时间1〜2小时，使用时，应放在80〜120℃的便携式保温筒

内随用随取。

4.4.4氧气使用前应检查瓶体上有无出厂合格证明，以验证其纯度是否符合国家

或部颁标准规定。

4.4.5筑弧焊用的铝极宜选用钵鸨极或锢鸨极，直径为鸨极于使用前切

成短段，并在其端头处磨成适于焊接的尖锥体。

5.焊前准备

5.1坡口制备

5.1.1坡口形状和尺寸按设计图纸和供货方提供的资料加工。

5.1.2坡口加工应采用机械法，坡口修整时，可使用角向砂轮机等轻便工具。

5.1.3坡口及其内外壁两侧15〜20皿】范围内应将油、漆、垢和氧化皮等杂物清

理干净，直至露出金属光泽。

5.1.4为保持管子内壁齐平，遇有管子内壁错口值超过1mm或两侧壁厚不同时，

应按DLS007—92规定处理。

5.2对口装配

5.2.1对口装配前应认真检查被焊接部位及其边缘20mm范围内有无不允许玦陷

(裂纹、重皮等).确认无缺陷后方可组装。

5.2.2对口装配时，应选定管子的支撑点.并垫置牢固，以防焊接过程中产生位

移和变形。

5.2.3对接管口端面应与管子中心线垂直，其偏斜度不得超表1的规定。

表1管口端面偏斜度规定

表I管口端而偏斜度规定

图例管子外裙(om)△f(mm)

W60>0.5

____<sveUn1I二C1•u

>159—2191.5

>2192

5

5.2.4严禁在管子上焊接临时支撑物。

5.3对口点固焊

5.3.1点固焊用的焊接材料、焊接工艺和选定的焊工技术条件应与正式焊接时相

同。

5.3.2点固焊和施焊过程中，不得在管子表面引燃电弧试验电流。

5.3.3小径薄壁管点固焊时，可在坡口内直接点固，点固焊不少于2点；大径厚

壁管点固焊时，可采用“定位块”法点固在坡口内，见图1,点固焊不少于3点,

点固焊用的“定位块”应选用含碳量小于0.25%钢材为宜。

图1“定位块”点阅焊示意图

焊接过程中，施焊至“定位块”处时，应将“定位块”除掉，并将焊点用砂轮

机磨掉.不得留有焊疤等痕迹。并以肉眼或低倍放大镜检查，确认无裂纹等缺陷

后，方可继续施焊。

6.焊接工艺

6.1T91/P91钢必须严格执行经评定合格的工艺所编制的作业指导书规定进行

施焊。为使焊接作业指导书严格实施，强化工艺纪律，必要时.应对该类钢材焊

接全过程进行完整的监控，以保证焊接质量。

6.2T91钢管及P91小径簿壁钢管推荐采用全氮弧焊方法；P91钢大径厚壁管采

用氧弧焊打底、焊条电弧焊填充及盖面的组合焊接方法。

6.3氮弧焊(WS)打底焊接

6.3.1为防止根层焊缝金属氧化，氮弧焊打底及焊条填充第一层焊道时，应在管

子内壁充氨气保护.

6.3.2充氧保护可参照下列要求进行：

a.充氨保护范围以坡口中心为准，每侧各200〜300nlm处，以可溶纸或其它

可溶材料-，用耐高温胶带粘牢，做成密封气室。

b.采用“气针”从坡口间隙或“探伤孔”中插入进行充敏，开始时流量可为

10〜20L/min,施焊过程中流量应保持在8〜10L/min。

6.3.3氮弧焊打底时，焊接规范参数推荐如下：

焊丝选用62.5mm,鸨极为62.5mm,氮气流量为10〜15L/min。

焊前预热温度为100〜150℃,焊接电弧电压为10〜14V,焊接电流为80〜

110A,焊接速度为55〜60mm/min。

6.3.4筑弧焊打底的焊层厚度控制在2.8〜3.2mm范围内。

6.4焊条电弧焊(DS)填充、盖面焊接

6.4.1施焊前的预热温度推荐为200~300℃。宽度以坡口边缘算起每侧不少丁壁

厚的3倍，预热力求均匀。对于壁厚大于10nmi的管子应采用电加热方法进行。

6.4.2小径薄壁管最低焊接层数为2层，大径厚壁管应采取多层多道焊接。

6.4.3施工过程中，应注意层间温度的保持，推荐的层间温度为200〜300℃。

6.4.4为保证后一焊道对前一焊道起到回火作用，焊接时每层焊道厚度的控制约

为焊条直径。

6.4.5焊条摆动的幅度，最宽不得超过焊条直径的4倍。

6.4.6大径厚壁管水平固定焊盖面层的焊道布置，焊接一层至少三道焊缝，中间

以有一“退火焊道”为宜，以利于改善焊缝金属组织和性能，焊道布置见图2。

6.4.7焊条电弧焊各层焊道的主要工艺参数参考值见表20

表2各层焊道的焊接工艺参数

HIT在内值日一乂氽“珏©不也.切mC—ifi/ww

»2廉afehmw座排列示*国

表2各层焊道的焊接工艺参数

将层填充

〈中卜焊接电流.孤电乐对接速度

用层数坪道数金属寿度

(mm)(A)(V)(mmmin)

(E)

2—32.5175—9020—2470—1602.0—3.0

4—63.21—3I0Q—I2520—2170—1602.5—3.2

其它4.01—3135—16020—2-1120—1803.0—1.0

6.4.8为减少焊接应力与变形，直径2194mni的管道和锅炉密集排管(管子同距

W30nlm)的焊口，宜采用两人对称焊接。同时，注意不得两个同时在一处收头.

以免局部温度过高影响施焊质量。

6.4.9焊接中应将每层焊道接头错开10〜15nlm,同时注意尽量焊得平滑，便于清

渣和避免出现“死角”。

6.4.10焊工操作技术要熟练，认真观察熔化状态，注意熔池和收尾接头质量，

以避免出现弧坑裂纹。

6.4.11每层每道焊缝焊接完毕后，应用砂轮机或钢丝刷将焊渣、飞溅等杂物清

理干净(尤应注意中间接头和坡口边缘)，经自检合格后，方可焊接次层。

6.4.12焊缝整体焊接完毕，应将焊缝表而焊渣、飞溅清理干净，自检合格后，

做出代表焊工本人的标记，并应按工艺规定要求进行焊后热处理。

7.焊后热处理

7.1当焊缝整体焊接完毕，对T91钢和P91钢小径薄壁管的焊接接头可冷却至室

温，而对P91钢大径厚壁管的焊接接头冷却到1。0〜120C时，应及时进行焊后

热处理。

7.2当焊接接头不能及时进行热处理时，应于焊后立即做加热温度为350℃,恒

温时间为1小时的后热处理。

7.3焊接接头的焊后热处理，应采用高温回火。

7.4焊后热处理的升、降温速度以W150℃/h为宜，降温至300C以下时，可不

控制，在保温层内冷却至室温。

7.5T91/P91钢焊后热处理加热温度为760±10℃。对于T91/P91钢与珠光体、

贝氏体钢的异种焊接接头，加热温度应按两侧钢材及所用焊丝、焊条等综合确定，

不应超过合金成分含量低材料的下临界点Aclo

7.6恒温时间：P91钢焊接接头按壁厚每25mni,1小时计算，但最少不得少于4

小时"对T91钢焊接接头可按壁厚每毫米，5分钟计算，且不小于0.5小时.

7.7为保证焊后热处理质量，热处理的加热宽度、保温层宽度和厚度应符合DL

/T819-2002的规定。

7.8焊接热处理过程曲线（P、w、H、T）参见图3。

图3m接炮处建拣循环葩戌图

&质量检验和标准

8.1焊工自检和专检均应重视焊接接头外观质量，除焊缝均整、尺寸符合规定外,

应尽量消除咬边缺陷，以减缓焊接接头应力水平。

8.2外观符合规定的焊接接头，方可按规定比例进行无损检验。

8.3壁厚270