随着科学技术的发展，异种材料焊接被广泛的应用到现代工业中，在火力发电厂热力系统中，由于发电机组容量和参数的提高，电站锅炉受热面部件工作温度超过580℃，大多使用抗氧化性能和蠕变强度较高的奥氏体铬镍不锈钢，而工作温度低于580℃的构件，从经济方面考虑,仍然使用铬钼低合金耐热钢。由于两种材料在化学成分、组织结构、物理性能以及力学性能等方面的不同，并且在长期高温服役下，降低了异质接头的机械性能和使用寿命。引起异质接头高温时效最主要的原因之一便是碳元素由低合金钢一侧向不锈钢焊缝一侧进行的“上坡扩散”现象。本文以低合金耐热钢12Cr1MoV为母材，以奥氏体不锈钢焊条A102为焊接材料进行堆焊。为了研究不同的高温时效时间对异质接头碳扩散以及组织的影响，模拟异种钢焊接接头接头的工作环境，对异质接头进行焊态、500℃/5h、500℃/50h、500℃/100h高温时效处理。观察不同时间的高温时效下，异质接头的碳扩散规律、母材热影响区的组织变化以及异质接头显微硬度的变化。并且以A102焊条为基准，向不锈钢焊缝中分别加入适量的碳和硅，并进行相同时间的高温时效，测量异质接头的碳含量分布，观察合金元素碳和硅对异质接头碳扩散的影响。实验结果表明：焊态下，母材的不完全重结晶区和完全重结晶区形成稳定性较好的块状铁素体和针状铁素体组织，高温时效并没有对这些组织产生影响，在过热粗晶区形成碳过饱和的上贝氏体和粒状贝氏体组织，在高温下发生退化，转变成渗碳体成长条状不规则分布的回火索氏体；随着高温时效时间的增加，由低合金钢一侧向不锈钢一侧扩散的碳的总量增加，在靠近熔合线的不锈钢一侧的显微硬度增加，低合金钢一侧的显微硬度降低。在焊缝中增加碳元素可以抑制异质接头中的碳扩散现象，但效果不明显，并且增碳区宽度增加；在焊缝中增加硅元素的量可以有效的抑制碳扩散现象，在进行500℃/100h时效处理后并没有出现增碳层。