T91合金钢管是钢管的一种， T91钢是美国国立像树岭实验室和美国燃烧工程公司冶金材料实验室合作研制的新型马氏体耐热钢。

它是在 121MoV钢的基础上降低含碳量，严格限制硫、磷的含量，添加少量的钒、铌元素进行合金化。根据ASTM213/A213M-85C,T91钢的化学成份见表1。与T91钢对应的德国钢号为X10CrMoVNNb91，日本钢号为HCM95，法国则为TUZ10CDVNb0901。表1 T91钢的化学成份%

T91钢的Ms点约为400℃，预热温度一般选在200～250℃。预热温度不能太高，否则接头冷却速度降低，可能在焊接接头中引起晶界处碳化物析出和形成铁素体组织，从而大大降低该钢材焊接接头在室温时的冲击韧性。

预热温度的下限从哈尔滨锅炉厂所做过的插销试验可得到很好的说明。

插销试棒采用T91钢，直径8 mm,深0.5 mm，底板采用13CrMo钢，厚20 mm，试验在不预热、预热150℃、预热200℃、预热250℃条件下进行。焊条采用J707。焊接电流为165～170 A，电弧电压为21～267 V，试验结果如表2所示。

表2 T91插销试验结果

试验

条件 试样

号 应力水平

MPa 断裂时间

/min

不预热 1 303.8 9 9

2 186 8 237

3 176.4 8.3 1440未断

预热150℃ 4 421.4 8.1 1260

5 354.8 120未断

预热200℃ 6 465.2 8.6 1440未断

7 482.7 8.1 438

8 539 7.9 313

预热250℃ 9 539 8.2 1440未断

10 600 8.0 1440未断

由上述试验结果知，在不预热条件下，T91钢焊接接头的临界应力为176.4 MPa；预热150℃时，临界应力为354.8 MPa，为T91钢常温屈服极限415 MPa

85.4%；预热200℃以上时，临界应力大于460 MPa，超过了T91钢常温屈服极限。

由此，为避免T91钢焊接时产生冷裂纹，预热温度必须不低于200℃，德国规定预热温度为180～250℃，美国CE公司规定预热温度为120～205℃。