T91钢因其高的持久强度、良好的热稳定性和优异的抗高温蠕变性能而广泛应用于火电站锅炉的过热器、再热器和主蒸汽管道上。尽管我国对T91钢的引进、国产化研究及其投入使用已有十多年的历史,但其焊接工艺以及焊接质量一直是火力发电厂关注的焦点。因此,对服役不同年限的T91钢焊接接头的组织形态和力学性能变化特点进行系统的研究,不仅可为该钢焊接工艺的改进和焊后热处理提供理论依据,而且也可为电站机组的安全稳定的运行提供技术支持。基于T91钢焊接接头的特点,本文采用金相显微镜、显微硬度仪、常规拉伸试验法以及微型杯突试验法对服役不同年限的T91钢焊接接头金相组织、显微硬度、常规拉伸力学性能和微型杯突力学性能进行了系统的研究,并采用扫描电镜对服役不同年限的T91钢拉伸断口和微型杯突断口形貌进行观察,结果表明：T91钢的显微组织由板条马氏体、针状的马氏体、少量的铁素体组成。通过对焊缝、热影响区、母材的晶粒形态比较发现,焊缝和热影响区的晶粒要比母材的粗大。TIG焊焊缝主要为等轴奥氏体晶粒。经不同年限服役的T91钢焊接接头的金相组织没有明显的变化,而超温服役会造成马氏体板条束变宽。T91钢母材及其焊接接头的抗拉强度和屈服强度随着服役年限的延长略有降低,而焊接接头的强度下降程度稍高于母材。焊接接头的硬度梯度曲线呈现马鞍形和微型杯突力学性能梯度曲线形状一致，二者均随着服役年限的增加而有不同程度的下降。对T91钢焊接接头拉伸断口和微型杯突断口扫描电镜观察表明,服役前拉伸断口扩展区可见大量的尺寸大而深的韧窝,随着服役时间的延长,韧窝变小变浅。焊接接头各区域的微型杯突断口也显示,随着服役年限的增加,断口有以拉长韧窝为主的韧性断裂向以拉长韧窝和撕裂棱为主的准解理断裂转变。