P91合金鋼管可按現有方法進行電弧焊接,包括可用氬弧焊接(TIG)方法進行焊接。焊條和焊劑的選擇,應當儘量使焊縫和母材的化學成分一致或接近,使焊接金屬具有與母材相同或更好的蠕變和持久強度。由於該鋼對熱裂紋不敏感,施焊前預熱到150~200 ℃時也不會出現裂紋,並可與各種鋼,如P22鋼(珠光體耐熱鋼)、X20CrMoV121(馬氏體耐熱鋼)和TP304H(奧氏體耐熱鋼)等鋼焊接,以下介紹 P91合金鋼管的焊接情況:
a) P91合金鋼管和 P9合金鋼管焊接時,可選用9Cr-1Mo(T9)或改進的9Cr-1Mo(T91)焊條,壁厚大於25 mm 的管道採用後者,預熱溫度為200 ℃,焊接後緩慢冷卻到室溫,然後在730 ℃以上溫度回火;
b) P91合金鋼管與 10CrMo910合金鋼管焊接時,焊接材料要與 10CrMo910 相匹配, 730 ℃時應力釋放後應在空氣中冷卻2 h,由於這兩種材料焊接部位有一個脫碳區,若採用 10CrMo910 焊條焊接,要保證焊接金屬的含碳量夠高,以滿足持久強度的要求;
c) P91合金鋼管與 P22合金鋼管焊接時,焊條可選用 2.25Cr-1Mo 焊條,預熱溫度為200 ℃,焊接後緩慢冷卻到室溫,然後在700~725 ℃下回火,也可先在 P91合金鋼管側堆焊 5Cr1-1Mo 焊條,然後再與 P22 鋼焊接;
d) P91合金鋼管與 X20CrMoV121 焊接時,要用兩者相匹配的焊接材料,如 P91 鋼焊條,預熱溫度為250 ℃,焊後緩慢冷卻到80~100 ℃,在750 ℃以上溫度回火;
e) P91合金鋼管與 TP304H 焊接時,用 Inconel 182Ni 基合金焊條,預熱溫度為200 ℃,焊後冷卻到室溫,在700~730 ℃回火。
以上焊後的熱處理溫度取決管子壁厚,小直徑管道處理0.5 h,大直徑管道以壁厚每25 mm處理1 h。由於 P91合金鋼管蠕變強度高,在同樣條件下,管道壁厚比採用 P22 鋼要薄,焊縫填充金屬量相對要少,但 P91 鋼對焊縫 IV 型裂紋敏感,因此,要儘量減少 P91 鋼材中的系統應力,對壁厚大於12.5 mm的管道,要求在焊後冷到100 ℃以上即回火
P91合金鋼管可按現有方法進行電弧焊接,包括可用氬弧焊接(TIG)方法進行焊接。焊條和焊劑的選擇,應當儘量使焊縫和母材的化學成分一致或接近,使焊接金屬具有與母材相同或更好的蠕變和持久強度。由於該鋼對熱裂紋不敏感,施焊前預熱到150~200 ℃時也不會出現裂紋,並可與各種鋼,如P22鋼(珠光體耐熱鋼)、X20CrMoV121(馬氏體耐熱鋼)和TP304H(奧氏體耐熱鋼)等鋼焊接,以下介紹 P91合金鋼管的焊接情況:
a) P91合金鋼管和 P9合金鋼管焊接時,可選用9Cr-1Mo(T9)或改進的9Cr-1Mo(T91)焊條,壁厚大於25 mm 的管道採用後者,預熱溫度為200 ℃,焊接後緩慢冷卻到室溫,然後在730 ℃以上溫度回火;
b) P91合金鋼管與 10CrMo910合金鋼管焊接時,焊接材料要與 10CrMo910 相匹配, 730 ℃時應力釋放後應在空氣中冷卻2 h,由於這兩種材料焊接部位有一個脫碳區,若採用 10CrMo910 焊條焊接,要保證焊接金屬的含碳量夠高,以滿足持久強度的要求;
c) P91合金鋼管與 P22合金鋼管焊接時,焊條可選用 2.25Cr-1Mo 焊條,預熱溫度為200 ℃,焊接後緩慢冷卻到室溫,然後在700~725 ℃下回火,也可先在 P91合金鋼管側堆焊 5Cr1-1Mo 焊條,然後再與 P22 鋼焊接;
d) P91合金鋼管與 X20CrMoV121 焊接時,要用兩者相匹配的焊接材料,如 P91 鋼焊條,預熱溫度為250 ℃,焊後緩慢冷卻到80~100 ℃,在750 ℃以上溫度回火;
e) P91合金鋼管與 TP304H 焊接時,用 Inconel 182Ni 基合金焊條,預熱溫度為200 ℃,焊後冷卻到室溫,在700~730 ℃回火。
以上焊後的熱處理溫度取決管子壁厚,小直徑管道處理0.5 h,大直徑管道以壁厚每25 mm處理1 h。由於 P91合金鋼管蠕變強度高,在同樣條件下,管道壁厚比採用 P22 鋼要薄,焊縫填充金屬量相對要少,但 P91 鋼對焊縫 IV 型裂紋敏感,因此,要儘量減少 P91 鋼材中的系統應力,對壁厚大於12.5 mm的管道,要求在焊後冷到100 ℃以上即回火