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摘要： T91/P91钢材具有优良的常温及高温力学性能，在超临界600MW 及以上机组中应用越来越广泛。但焊接性能差，特别是在施工现场面临很多难题。为确保T/P91管道焊口的焊接质量， 在电厂施工过程中进行全过程质量监控非常重要。本文以某电厂为例，介绍了安装焊接过程质量指标的控制要求。
关键词： T91/P91； 焊接； 热处理； 质量控制
一、监控内容
1. 原材料质量控制
T91/P91钢管采购时， 要认真检查原材料的化学成分，严格控制S、A l、V等元素的含量。S 是晶间脆化的原因，应越小越好； A l会降低金属的高温持久塑性， 也应该严格控制； V 含量控制在偏下限为宜。T91/P91钢管的供货状态为正火和回火。
2. 施工方案及施工人员资格控制
（1） 焊接工艺评定
为保证焊口质量， 焊接施工前必须进行焊接工艺评定，并依据批准的焊接工艺评定报告， 制定作业指导书， 并要求焊工严格按照作业指导书进行焊接。
（2） 焊工资格和热处理工资格
T91钢管道的焊接工作， 应由具有B 类Ⅲ级钢材焊接合格证的Ⅰ类小管焊工担任； P91钢管道的焊接工作， 应由具有B 类Ⅰ级大管焊工担任。施焊焊工的合格证必须在有效期内， 施焊前应进行与实际条件相适应的岗前练习， 经模拟考试， 通过后方可参与工程施焊。热处理工必须经过专业培训， 经考核取得资格证书且在资格证书的有效期内进行热处理作业。
31 焊接质量控制
（1） 焊前检查
焊接施工前， 应检查施工环境、坡口质量、焊接材料、焊接设备等情况； 焊接场所应有防风、防雨及高空坠落物等措施； 坡口质量应重点检查， 必须符合规程规范要求。检查内容包括坡口类型、坡口角度、坡口尺寸、坡口间隙、坡口宽度、断面与管子中心线的偏斜度、错口、弯折、坡口表面清理、坡口处母材情况及对口所用工具等； 焊接材料主要检查质量验收及存放环境、焊接材料的领用手续、焊条使用前的烘焙及使用过程中的保温、焊丝使用前的去污垢处理等； 焊接设备应选用直流弧焊机， 使用前检查焊机的接线、接地是否正常， 对施焊过程中采用的氩弧焊枪、电焊钳、氩气、清渣工具、劳保用品等也应进行检查。焊接过程中采用的计量器具必须在有效期内并保证能够正确使用。
（2） 焊口预热
采用远红外电加热的方法进行预热。加热片应对称布置。优先选用履带式加热器， 在加热部位困难时， 可选用绳型加热器。重点检查热电偶的布置、加热器宽度、预热温度、预热时的升温速度等是否符合规程规范要求。
（3） 点固焊及打底焊接
对口合格、预热温度达到要求后， 进行点固焊接， 其焊接材料、焊接工艺、焊工资格及预热要求等均与正式焊接相同。点固前， 管道内部做密封气室进行充氩。点固焊应该对称布置， 点固结束后检查焊点质量， 如有缺陷应立即清楚， 重新点固。点固完毕后， 在预热温度合格的前提下， 进行氩弧焊打底。重点监控焊接电流、焊接速度、焊丝用量、氩气流量、焊层厚度、钨棒使用情况等。打底结束后， 仔细检查打底质量， 发现问题应及时处理。
（4） 电弧焊层间工艺
打底焊接结束且经检查合格后， 应及时进行次层焊缝的焊接， 以防产生裂纹。不能及时进行焊接时， 再次施焊前应重新预热。采用多层多道焊接， 以降低焊接局部线能量， 避免产生粗大晶粒。焊接过程中， 应逐层进行检查，检查合格后方可焊接下一焊层， 直至盖面结束。电弧焊层间工艺控制的重点是焊层厚度、层间温度、横焊焊口每层的焊道数、焊道宽度、焊接顺序等。
（5） 焊接工艺参数
在施焊过程中， 用仪表对焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接温度分布、预热温度、层间温度等参数进行监控，发现问题应及时调整。重点监控内容为焊接电流及焊接速度的变化， 以控制焊接线能量。焊接过程一般要求连续完成，如遇以外情况被迫中断时， 应采取保温、缓冷等预防措施，重新焊接时， 应再次检查并确保无裂纹后， 方可继续施焊。
4.热处理质量控制
热处理包括焊前预热、后热和焊后热处理， 其质量控制范围包括电源设备机况、热电偶的数量及布置、加热器功率、加热器包扎方法、加热宽度、保温厚度、热处理升降温和恒温曲线记录等。焊接完成后， 立即进行后热脱氢处理， 脱氢结束后立即进行焊后热处理。热处理的监控重点为加热方法、热电偶布置、升降温速度及热处理曲线等。
（1） 焊前预热
对于T91 /P91钢材， 为防止裂纹产生， 预热温度应为200- 250C。
（2） 后热
后热脱氢处理要在焊后立即进行， 且温度保持在350e左右， 恒温2- 3h后缓冷。
（3） 焊后热处理
焊后热处理在焊后24 小时内进行， T91 /P91 钢材的高温回火温度为760±100C。小径薄壁管的恒温时间视壁厚决定， 大径厚壁管的恒温时间一般不少于4h。
5. 焊接质量检验
（1） 外观检查
焊后外观检查包括焊缝美观程度、焊缝余高、焊缝宽窄差及表面气孔、夹渣、咬边、裂纹、弧坑、内凹、弯折、错口等缺陷。焊缝外观应符合5火电施工质量检验及验评标准） ） ） 焊接篇（ 1996年版） 6 的要求。对于外观检查不合格的焊缝， 在返工合格前， 不允许进行其他项目的检查。
（2） 无损检验
无损检查包括无损检验、硬度测试、光谱复查等。
①无损检验
现场一般采用射线探伤、超声波探伤和渗透探伤相结合的方法进行焊缝质量检验。主要是为了发现焊缝及周围母材表面缺陷和焊缝内部裂纹、未熔合、未焊透、气孔夹渣等缺陷。 ②硬度测试
在焊后热处理结束后， 需对焊缝、热影响区和距离焊缝较远的母材进行硬度测试， 测试过程中应选取多个点。热处理后焊缝的硬度应不超过母材的布氏硬度加100， 且不大于H B350。硬度测试结果不合格时应重新进行热处理。
③光谱复查
光谱复查包括对合金钢材的抽查， 以及对焊缝区域熔敷金属（焊接材料） 化学成分的复查， 以确保合金种类、焊接材料使用无误。
二、施工过程中需要注意的问题
通过对某电厂二期2×600MW 工程两台机组现场安装焊口的焊接过程监控， 发现了一些需要注意的问题。
1. 充氩
考虑到管道系统的结构， 应合理安排焊口的焊接顺序，以保证整个管系具有较小的管系应力， 并能保证所有焊口能够在焊前进行内部充氩保护。对于大径管， 为保证焊缝根部质量， 在打底及前三层焊接时， 管内必须充氩保护，气流量尽量选大。在高压导汽管道安装时， 由于管道直接连到高压缸， 若使用气室充氩， 则热处理后气室密封介质无法导出。对于这些无法使用密封气室的焊口， 可在坡口内外侧涂抹免充氩保护剂后进行焊接， 避免污染汽缸内部。
2. 焊接工艺
为提高焊缝的冲击韧性， 应采用小规范参数进行焊接： 焊层厚度严格控制在与焊条直径大小， 层间温度控制在200-3000C。为避免焊接过程中出现夹渣、未熔合等缺陷， 在焊接过
程中焊条应有一定的摆动， 且需用钢丝刷或錾子对焊道进行清理。在水压堵板和吹管堵板割除时， 应选用机械切割， 且残留焊疤应略高于母材， 以免伤害母材、产生再热裂纹。
3. 热处理
对于厚壁管， 预热时间宜相应延长， 使尽量减小焊缝区域母材温差， 避免热裂纹的产生。焊后热处理时， 升降温速度宜略低于规程规范要求， 恒温时间适当延长， 以提高焊缝的冲击韧性。
4. 质量检测
焊缝质量检测必须贯彻落实“上一步工序未完成， 不得进行下一步工序”的原则： 焊前检查合格后方可施焊，表面质量检验合格后方可进行硬度检测和无损探伤， 且无损探伤必须在热处理完成后进行。对于以上发现的问题，我们及时在现场监控过程中指出并进行了纠正， 保证了T91/P91管道焊口的焊接质量。
三、结论
在某电厂二期2 ×600MW 工程建设中， 通过工程公司、监理公司、安装单位对T91 /P91钢管道焊接的全过程进行焊接质量监控， 严格按照上述工艺要求施工， 使# 1、2#机组主蒸汽、过热器、再热器等系统的所有T91 /P91钢焊口各项性能均达到优良标准， 保证了焊缝质量和机组的安全运行。在机组运行过程中， 未发生因焊接质量引起的事故。
参考文献：
[1] DL /T869- 2004， 火力发电厂焊接技术规程.
[2] DL /T819- 2002， 火力发电厂焊接热处理技术规程.
[3]火电施工质量检验及评定标准） ） ） 焊接篇. 1996.
[4]国家电力公司电源建设部. T91 /P91 钢焊接工艺导则. 2002.
关键词： T91/P91； 焊接； 热处理； 质量控制
一、监控内容
1. 原材料质量控制
T91/P91钢管采购时， 要认真检查原材料的化学成分，严格控制S、A l、V等元素的含量。S 是晶间脆化的原因，应越小越好； A l会降低金属的高温持久塑性， 也应该严格控制； V 含量控制在偏下限为宜。T91/P91钢管的供货状态为正火和回火。
2. 施工方案及施工人员资格控制
（1） 焊接工艺评定
为保证焊口质量， 焊接施工前必须进行焊接工艺评定，并依据批准的焊接工艺评定报告， 制定作业指导书， 并要求焊工严格按照作业指导书进行焊接。
（2） 焊工资格和热处理工资格
T91钢管道的焊接工作， 应由具有B 类Ⅲ级钢材焊接合格证的Ⅰ类小管焊工担任； P91钢管道的焊接工作， 应由具有B 类Ⅰ级大管焊工担任。施焊焊工的合格证必须在有效期内， 施焊前应进行与实际条件相适应的岗前练习， 经模拟考试， 通过后方可参与工程施焊。热处理工必须经过专业培训， 经考核取得资格证书且在资格证书的有效期内进行热处理作业。
31 焊接质量控制
（1） 焊前检查
焊接施工前， 应检查施工环境、坡口质量、焊接材料、焊接设备等情况； 焊接场所应有防风、防雨及高空坠落物等措施； 坡口质量应重点检查， 必须符合规程规范要求。检查内容包括坡口类型、坡口角度、坡口尺寸、坡口间隙、坡口宽度、断面与管子中心线的偏斜度、错口、弯折、坡口表面清理、坡口处母材情况及对口所用工具等； 焊接材料主要检查质量验收及存放环境、焊接材料的领用手续、焊条使用前的烘焙及使用过程中的保温、焊丝使用前的去污垢处理等； 焊接设备应选用直流弧焊机， 使用前检查焊机的接线、接地是否正常， 对施焊过程中采用的氩弧焊枪、电焊钳、氩气、清渣工具、劳保用品等也应进行检查。焊接过程中采用的计量器具必须在有效期内并保证能够正确使用。
（2） 焊口预热
采用远红外电加热的方法进行预热。加热片应对称布置。优先选用履带式加热器， 在加热部位困难时， 可选用绳型加热器。重点检查热电偶的布置、加热器宽度、预热温度、预热时的升温速度等是否符合规程规范要求。
（3） 点固焊及打底焊接
对口合格、预热温度达到要求后， 进行点固焊接， 其焊接材料、焊接工艺、焊工资格及预热要求等均与正式焊接相同。点固前， 管道内部做密封气室进行充氩。点固焊应该对称布置， 点固结束后检查焊点质量， 如有缺陷应立即清楚， 重新点固。点固完毕后， 在预热温度合格的前提下， 进行氩弧焊打底。重点监控焊接电流、焊接速度、焊丝用量、氩气流量、焊层厚度、钨棒使用情况等。打底结束后， 仔细检查打底质量， 发现问题应及时处理。
（4） 电弧焊层间工艺
打底焊接结束且经检查合格后， 应及时进行次层焊缝的焊接， 以防产生裂纹。不能及时进行焊接时， 再次施焊前应重新预热。采用多层多道焊接， 以降低焊接局部线能量， 避免产生粗大晶粒。焊接过程中， 应逐层进行检查，检查合格后方可焊接下一焊层， 直至盖面结束。电弧焊层间工艺控制的重点是焊层厚度、层间温度、横焊焊口每层的焊道数、焊道宽度、焊接顺序等。
（5） 焊接工艺参数
在施焊过程中， 用仪表对焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接温度分布、预热温度、层间温度等参数进行监控，发现问题应及时调整。重点监控内容为焊接电流及焊接速度的变化， 以控制焊接线能量。焊接过程一般要求连续完成，如遇以外情况被迫中断时， 应采取保温、缓冷等预防措施，重新焊接时， 应再次检查并确保无裂纹后， 方可继续施焊。
4.热处理质量控制
热处理包括焊前预热、后热和焊后热处理， 其质量控制范围包括电源设备机况、热电偶的数量及布置、加热器功率、加热器包扎方法、加热宽度、保温厚度、热处理升降温和恒温曲线记录等。焊接完成后， 立即进行后热脱氢处理， 脱氢结束后立即进行焊后热处理。热处理的监控重点为加热方法、热电偶布置、升降温速度及热处理曲线等。
（1） 焊前预热
对于T91 /P91钢材， 为防止裂纹产生， 预热温度应为200- 250C。
（2） 后热
后热脱氢处理要在焊后立即进行， 且温度保持在350e左右， 恒温2- 3h后缓冷。
（3） 焊后热处理
焊后热处理在焊后24 小时内进行， T91 /P91 钢材的高温回火温度为760±100C。小径薄壁管的恒温时间视壁厚决定， 大径厚壁管的恒温时间一般不少于4h。
5. 焊接质量检验
（1） 外观检查
焊后外观检查包括焊缝美观程度、焊缝余高、焊缝宽窄差及表面气孔、夹渣、咬边、裂纹、弧坑、内凹、弯折、错口等缺陷。焊缝外观应符合5火电施工质量检验及验评标准） ） ） 焊接篇（ 1996年版） 6 的要求。对于外观检查不合格的焊缝， 在返工合格前， 不允许进行其他项目的检查。
（2） 无损检验
无损检查包括无损检验、硬度测试、光谱复查等。
①无损检验
现场一般采用射线探伤、超声波探伤和渗透探伤相结合的方法进行焊缝质量检验。主要是为了发现焊缝及周围母材表面缺陷和焊缝内部裂纹、未熔合、未焊透、气孔夹渣等缺陷。 ②硬度测试
在焊后热处理结束后， 需对焊缝、热影响区和距离焊缝较远的母材进行硬度测试， 测试过程中应选取多个点。热处理后焊缝的硬度应不超过母材的布氏硬度加100， 且不大于H B350。硬度测试结果不合格时应重新进行热处理。
③光谱复查
光谱复查包括对合金钢材的抽查， 以及对焊缝区域熔敷金属（焊接材料） 化学成分的复查， 以确保合金种类、焊接材料使用无误。
二、施工过程中需要注意的问题
通过对某电厂二期2×600MW 工程两台机组现场安装焊口的焊接过程监控， 发现了一些需要注意的问题。
1. 充氩
考虑到管道系统的结构， 应合理安排焊口的焊接顺序，以保证整个管系具有较小的管系应力， 并能保证所有焊口能够在焊前进行内部充氩保护。对于大径管， 为保证焊缝根部质量， 在打底及前三层焊接时， 管内必须充氩保护，气流量尽量选大。在高压导汽管道安装时， 由于管道直接连到高压缸， 若使用气室充氩， 则热处理后气室密封介质无法导出。对于这些无法使用密封气室的焊口， 可在坡口内外侧涂抹免充氩保护剂后进行焊接， 避免污染汽缸内部。
2. 焊接工艺
为提高焊缝的冲击韧性， 应采用小规范参数进行焊接： 焊层厚度严格控制在与焊条直径大小， 层间温度控制在200-3000C。为避免焊接过程中出现夹渣、未熔合等缺陷， 在焊接过
程中焊条应有一定的摆动， 且需用钢丝刷或錾子对焊道进行清理。在水压堵板和吹管堵板割除时， 应选用机械切割， 且残留焊疤应略高于母材， 以免伤害母材、产生再热裂纹。
3. 热处理
对于厚壁管， 预热时间宜相应延长， 使尽量减小焊缝区域母材温差， 避免热裂纹的产生。焊后热处理时， 升降温速度宜略低于规程规范要求， 恒温时间适当延长， 以提高焊缝的冲击韧性。
4. 质量检测
焊缝质量检测必须贯彻落实“上一步工序未完成， 不得进行下一步工序”的原则： 焊前检查合格后方可施焊，表面质量检验合格后方可进行硬度检测和无损探伤， 且无损探伤必须在热处理完成后进行。对于以上发现的问题，我们及时在现场监控过程中指出并进行了纠正， 保证了T91/P91管道焊口的焊接质量。
三、结论
在某电厂二期2 ×600MW 工程建设中， 通过工程公司、监理公司、安装单位对T91 /P91钢管道焊接的全过程进行焊接质量监控， 严格按照上述工艺要求施工， 使# 1、2#机组主蒸汽、过热器、再热器等系统的所有T91 /P91钢焊口各项性能均达到优良标准， 保证了焊缝质量和机组的安全运行。在机组运行过程中， 未发生因焊接质量引起的事故。
参考文献：
[1] DL /T869- 2004， 火力发电厂焊接技术规程.
[2] DL /T819- 2002， 火力发电厂焊接热处理技术规程.
[3]火电施工质量检验及评定标准） ） ） 焊接篇. 1996.
[4]国家电力公司电源建设部. T91 /P91 钢焊接工艺导则. 2002.