摘要：A335-P91管道属于是耐高压耐高温的材质，普遍应用于电厂和化工厂的超高温高压蒸汽管道。A335-P91材质管道焊接和热处理作为施工过程中重要的质量控制工序，对管道的使用寿命和安全平稳的运行至关重要。

关键词：P91 焊接 热处理

一、P91材质简介

20 世纪70年代美国在试验室在9Cr-1Mo的基础上改进， 80年代初确定改良型钢为T91/P91钢，1983年T91/P91钢获美国ASME认可， 80年代末德国从F12钢转向使用T9l/P91钢，90年代初日本大力推广T91/P91钢。我国于1987年引进该钢种并在电厂应用，在石化及煤化工行业，超高压蒸汽管道普遍采用A335 P91钢。

二、施工前准备工作

良好的开端是成功的一半，做好施工前的准备工作，对于P91焊接和热处理工作尤其重要。准备工作主要包含以下几个方面：

1、技术准备

施工方案、WPS PQR、热处理方案及工艺卡、 P91焊工应Ⅲ类材料的焊工资格证并经过现场业主监理考试合格、焊接施工前对所有施工人员（管工、焊工、 焊条烘烤人工、技术员、专职质检员、班长、 队长、无损检测人员）进行详细的技术交底。

2、机具物资保证

施焊前在现场准备2台大功率发电机，以防止供电意外而中断焊接。一旦供电意外中断，立即切换到发电机电源对焊口及其热影响区进行加热后，方可继续进行焊接及热处理施工。

（2）现场2台大功率发电机，必须配备电瓶及可供1天消耗量的柴油，每天施焊前，安排专人对发电机进行检查，并启动发电机进行测试，若发现无法启动，则不允许进行焊接作业，待发电机修好，测试完好后，方可进行当天焊接作业。

3、主材验收

ASTM A335-P91管道及其组成件，材料到场时必须提供出厂合格证及质量检测证明书。材质合格证明应包括：钢号、炉批号、规格、化学成分、力学性能、供货状态及材料标准号，材料到场后，依据国家相关法律、国标规范及浙石化下发的《关于规范进场安装材料管理的通知》，对材料进行复验，复验合格后方可入库。

进场材料经验收合格后应做上合格标记，入库贮存应按不同规格分别放置，妥善保管。材料保管、标识移植、材料发放需严格执行浙石化下发的《关于规范进场安装材料管理的通知》。

管子在使用前应核对其材质和规程，并应做外观检查，其表面质量应符合下列要求：

（1）表面无裂纹、缩孔、折叠、重皮等缺陷。

（2）若表面存在局部锈蚀凹陷时，必须保证设计最小壁厚。

三、热处理过程控制

1、焊后热处理应采用以下方式进行：

焊接完成后，将焊件冷却到80℃～100℃，保温2h后立即进行760±10℃焊后热处理，保温4h，升降速度≤150℃/h。

焊接完成后，进行300-350℃后热处理，保温2h，然后进行缓冷。

后热处理完成的焊件，进行760±10℃焊后热处理，保温4h，升降速度≤150℃/h；温度降至300℃以下可不控制。

2、热处理前检查

管道焊缝全部施焊完毕，并经外观检查合格，已经热处理责任师、质检员检查核实、确认，作业条件均已具备。

3、温控系统安装检查、调试

控制热处理过程中各个阶段的升、恒、降温速率及三阶段各测温部分的温差，一般采用热电偶信号反馈，全自动程序或手工控制。

4、测温点布置

测温点沿焊缝周围均匀分布。水平放置的管道应在焊缝的底部优先布置1个测温点。垂直放置的管道宜在焊缝的下侧布置测温点：

5、固定热电偶

热电偶用铁丝固定于管子焊缝与加热板之间，必须确保热电偶与焊缝接触良好，并将补偿导线与热电偶、温度记录仪可靠连接；热电偶、补偿导线、温度记录仪表必须匹配，标明序号，避免混淆。具体操作如下图所示：（注：热电偶置于焊缝边缘）特殊要求：测温点应布置在管道下部，当有多个测温点时至少有一个测温点位于管道下部。热电偶与加热器之间应采用绝热类材料隔离，加热器不得直接加热电偶热端。

6、焊后热处理、后热处理及马氏体转变

（1）焊后热处理（PWHT）焊接工作完成后，将焊件加热到一定温度（材料相 变温度AC1以下），保温一段时间，使焊件缓慢冷却下来，以改善焊接接头金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺。

（2）后热处理（又叫消氢处理 DHT）焊接工作停止后，将焊件加热到一定温度（300- 400℃），保温一段时间 （2-4h），使焊件缓慢冷却下来，以加速氢的溢出、 防止氢致冷裂纹产生的一种焊接热处理工艺。

（3）马氏体转变P91焊后热处理方式是高温回火，其目的是消除焊缝应力，改善焊缝及热影响区金属组织，获得稳定的回火马氏体组织。要获得回火马氏体，就必须先获得马氏体，因此焊后必须先进行马氏体转变，即冷却到80～100℃，保温2h。

8、热处理过程控制。

管道管口应封闭，防止管道内气体流动。

应随时检查加热器、温控柜、长图记录仪等工作是否正常。监控热处理时的升温、恒温、降温、记录是否在规定的范围内。

热处理焊缝两侧应有支架支撑，避免热处理过程中管道加热区变形。

9、检测

根据热处理自动记录分析热处理的技术效果；

硬度检测，管道焊接接头的热处理质量采用硬度测定法进行检测，检测比例取100％，硬度检测按焊缝圆周四等分取四个部位，每个部位 应包括焊缝、两侧热影响区（熔合线5mm以内）和两侧邻近母材，至少检测5点，每个测点至少测3下，取平均值。

硬度检查结果，HB＞300的焊缝，重新进行热处理；175≤HB≤300的焊缝判定合格；160≤HB＜165的焊缝，向浙石化质量部申请复测，复测硬度在165 以上的，判定合格。复测硬度在 160≤HB＜165之间的进行金相检测， 根据金相分析结果判定是否合格；HB＜160的焊缝，浙石化质量部组织复测，复测硬度仍在160以下的割口处理。

10、工装拆除

工装拆除后，对测温点等焊接处进行打磨，打磨完成后，进行表面PT检测，Ⅰ级合格；将加热器、保温毡归类摆放。

焊后应将焊缝表面上的熔渣、飞溅等清理干净，并进行目视检查，检测标准执行NB/T47013并应符合下列规定：

a）焊缝成型良好；

b）焊缝表面不得有气孔、夹渣、弧坑、凹坑、咬肉及未焊满等缺欠；

c）焊接接头表面不允许有裂纹;

d） 焊缝与母材圆滑过渡。