我国电力工业目前正面临着巨大的挑战,电力紧缺现象随着经济发展越来越明显。火力发电是我国电力工业发展的重点,它的发电量占我国发电总量的80%以上。高温高强度的钢材是提高火电机组热效率的有效途径,能够保证机组在较高温度与压力下稳定运行。本课题以超超临界电站用钢P92钢为对象,采用物理试验和ANSYS有限元模拟的手段,对P92钢焊接的温度场进行了计算和分析,采用间接法用温度场计算的结果计算残余应力场。本文在理论的基础上,利用红外热像仪对P92钢的焊接过程进行了温度场实测,得出了相应的焊接温度曲线,并以该结果作为后续温度场模拟准确与否的比较对象和评判标准。在总结前人的工作基础上系统地阐述了焊接过程的有限元分析理论,并针对P92钢管状接头建立ANSYS有限元模型,利用ANSYS的生死单元技术和函数及数组功能实现了对焊接过程金属熔敷和热源移动的模拟。通过后处理功能得出相应的焊接温度曲线。经与红外热像仪得出的曲线对比,吻合良好,表明温度场模拟结果正确,可以作为下一步应力场计算的基础。在热弹塑性理论基础上,通过热单元向结构单元的转换,利用间接法,对焊接残余应力进行计算。通过结果分析比较了焊后热处理前后的应力变化情况,验证了焊后热处理对于消除残余应力的作用,并指出了接头表面残余应力集中的位置。