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全球范围的能源危机及环境污染促使人们开发新型洁净、高效的火力发电技术，其中，超（超）临界（USC）发电技术是全球公认的最成熟的绿色能源新技术。为符合USC发电机组苛刻的运行条件，机组用材广泛采用T92、Super304H等新型马氏体、奥氏体耐热钢。相应地，新型耐热钢的焊接是它们用于USC发电机组的技术关键。相比于T92、Super304H同种钢焊接，T92/Super304H异种钢焊接的研究才刚开始，严重制约了我国USC机组建设及运行管理的进步与发展。本文针对USC机组常用的T92、Super304H管材，选用ERNiCr-3和ERNiCrMo-3两种镍基焊丝，采用钨极氩弧焊（GTAW）技术，实施T92/Super304H异种钢的焊接，开展接头的显微组织结构及力学性能测试分析；通过T92/Super304H异种钢管焊接接头650℃直至3000h的高温时效处理，研究时效过程中接头显微组织结构和力学性能的变化规律；通过550-650℃高温短时拉伸试验，研究T92/Super304H异种钢焊接接头高温塑性变形及断裂特征；最后基于Goldenberg模型，由接头的高温短时拉伸性能推算其持久强度。T92/Super304H异种钢管焊接接头T92侧热影响区（HAZ）粗晶区中析出大量的第二相颗粒，细晶区则为细小的索氏体组织；Super304H侧HAZ奥氏体晶粒长大，晶界析出明显；ERNiCr-3焊接的焊缝组织呈胞状结构，晶粒粗大；ERNiCrMo-3焊接的焊缝组织呈柱状晶组织特征。ERNiCrMo-3焊接的接头强度、塑性及硬度较高，拉伸断裂位于Super304H母材；而ERNiCr-3焊接的接头强度、硬度较低，但冲击韧性较高，拉伸断裂位于焊缝。ERNiCrMo-3焊接接头的综合力学性能更佳，应优先采用。随着时效时间的延长，该接头T92侧HAZ中奥氏体化晶内第二相颗粒聚集长大，δ铁素体晶粒长大；T92侧母材中原奥氏体晶界碳化物发生粗化。Super304H侧HAZ时效前期无明显变化，时效1000h后其中逐渐有MX相析出并弥散分布；Super304H侧母材晶界碳化物的析出量无明显增加，但聚集长大明显。与未时效态相比，时效后接头的室温拉伸断裂都位于T92母材，接头的抗拉强度、冲击韧性和硬度等力学性能有不同程度的下降。T92/Super304H异种钢焊接接头的高温拉伸断裂发生于T92母材，随测试温度的升高，接头的断裂方式由正断转变成剪切断。基于本文推导出的T92/Super304H异种钢接头持久强度的数学模型，预测该接头的持久强度，（?）105873=42.7MPa。