P91合管材质是什么？
P91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9Cr1MoV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,P91钢的化学成份见表1。
与P91钢对应的德国钢号为X10CrMoVNNb91，日本钢号为HCM95，法国则为TUZ10CDVNb0901。
P91钢的化学成份
%
元素
含量
C
0.08-0.12
Mn
0.30-0.60
P
≤0.02
S
≤0.01
Si
0.20-0.50
Cr
8.00-9.50
Mo
0.85-1.05
V
0.18-0.25
Nb
0.06-0.10
N
0.03-0.07
Ni
≤0.40
P91合金钢管中各合金元素作用
分别起到固溶强化、弥散强化和提高钢的抗氧化性、抗腐蚀性能，具体分析如下。
①碳是钢中固溶强化作用最明显的元素，随含碳量的增加，钢的短时强度上升，塑性、韧性下降，对P91这类马氏体钢而言，含碳量的上升会加快碳化物球化和聚集速度，加速合金元素的再分配，降低钢的焊接性、耐蚀性和抗氧化性，故耐热钢一般都希望降低含碳量，但含碳太低，钢的强度将降低。P91钢与12Cr1MoV钢相比，含碳量降低20%，这是综合考虑上述因素的影响而决定的。
②P91钢中含微量氮，氮的作用体现在两个方面。一方面起固溶强化作用，常温下氮在钢中的溶解度很小，P91钢焊后热影响区在焊接加热和焊后热处理过程中，将先后出现VN的固溶和析出过程：焊接加热时热影响区内已形成的奥氏体组织由于VN的溶入，氮含量增加，此后常温组织中的过饱和程度提高，在随后的焊后热处理中有细小的VN析出，这增加了组织稳定性，提高了热影响区的持久强度值。另一方面，P91钢中还含有少量A1，氮能与其形成A1N，A1N在1
100℃以上才大量溶入基体，在较低温度下又重新析出，能起到较好的弥散强化效果。
③加入铬主要是提高耐热钢的抗氧化性、抗腐蚀能力，含铬量小于5%时，600℃开始剧烈氧化，而含铬量达5%时就具有良好的抗氧化性。12Cr1MoV钢在580℃以下具有良好的抗氧化性，腐蚀深度为0.05
mm/a，600℃时性能开始变差，腐蚀深度为0.13
mm/a。P91含铬量提高到9%左右，使用温度能达到650℃，主要措施就是使基体中溶有更多的铬。
④钒与铌都是强碳化物形成元素，加入后能与碳形成细小而稳定的合金碳化物，有很强的弥散强化效果。
⑤加入钼主要是为了提高钢的热强性，起到固溶强化的作用。
P91属于美标马氏体型耐热钢，长期裸露会生锈的。
P91属于美标马氏体型耐热钢，执行标准：ASTM A335/A335M-2018
P91可作为亚临界、超临界锅炉壁温≤625℃的高温过热器、再热器用钢管，以及壁温≤600℃高温集箱和蒸汽管道，也可作为核电热交换器以及石油裂化装置炉管。
P91化学成分如下图：
P91钢的化学成分：
C 0.08~0.12 Mn 0.30~0.60 Si 0.20~0.50 P ≤0.02 S ≤0.01 Cr 8.0~9.5 Mo 0.85~1.05 V 0.18~0.25 Nb 0.06~0.1 N 0.03~0.07 Al ≤0.04 Ni ≤0.4
详见： ASTM A335 高温用无缝铁素体合金钢管
或 ASME SA335 高温用无缝铁素体合金钢管
P91钢相当于国标10Cr9Mo1VNb
a) P91合金钢管和 P9合金钢管焊接时，可选用9Cr-1Mo(T9)或改进的9Cr-1Mo(T91)焊条，壁厚大于25 mm 的管道采用后者，预热温度为200 ℃，焊接后缓慢冷却到室温，然后在730 ℃以上温度回火；
b) P91合金钢管与 10CrMo910合金钢管焊接时，焊接材料要与 10CrMo910 相匹配， 730 ℃时应力释放后应在空气中冷却2 h，由于这两种材料焊接部位有一个脱碳区，若采用 10CrMo910 焊条焊接，要保证焊接金属的含碳量够高，以满足持久强度的要求；
c) P91合金钢管与 P22合金钢管焊接时，焊条可选用 2.25Cr-1Mo 焊条，预热温度为200 ℃，焊接后缓慢冷却到室温，然后在700～725 ℃下回火，也可先在 P91合金钢管侧堆焊 5Cr1-1Mo 焊条,然后再与 P22 钢焊接；
d) P91合金钢管与 X20CrMoV121 焊接时，要用两者相匹配的焊接材料，如 P91 钢焊条，预热温度为250 ℃，焊后缓慢冷却到80～100 ℃，在750 ℃以上温度回火；
e) P91合金钢管与 TP304H 焊接时，用 Inconel 182Ni 基合金焊条，预热温度为200 ℃，焊后冷却到室温，在700～730 ℃回火。
以上焊后的热处理温度取决管子壁厚，小直径管道处理0.5 h，大直径管道以壁厚每25 mm处理1 h。由于 P91合金钢管蠕变强度高，在同样条件下，管道壁厚比采用 P22 钢要薄，焊缝填充金属量相对要少，但 P91 钢对焊缝 IV 型裂纹敏感，因此，要尽量减少 P91 钢材中的系统应力，对壁厚大于12.5 mm的管道，要求在焊后冷到100 ℃以上即回火。
p91属于是高压耐高温钢管的一种材质，P91的特点为管道壁厚减薄，在用材上，比其它钢材用材量减少40%以上，而且在节省材料及安装费用上节省30%以上，由于P91管道自重减轻，因此支吊架荷重也相对减小，支吊方便，设计安装也方便，P91在我国电场建设中的应用是很广泛的。
p91焊接
1、全氩弧焊，(TIG打底+TIG填充)
2、氲弧焊采用正确的坡口形状和尺寸。
3、选用合理的焊接材料(TIG焊丝和填充电焊条)。
4、选用正确的焊接规范(包括焊丝及电焊条牌号和直径，钨极直径，焊接电流，氩气流量，电源极性，焊缝层数及道数等)。
5、选用正确的工件预热温度，焊缝层间温度。
6、选用合理的焊后热处理规范(包括升降温速度，回火温度及保温时间等)。
7、坚持正确的接头装配定位焊和熟练，高超的手工操作技能等。
