由日本住友公司在TP304H基础上推出了新型耐热钢SUPER304H。与TP304H相比，SUPER304H的含碳质量分数增加了一些，而Si、Mn、Ni、Cr都有一定程度的降低，最明显的是新添了Cu、Nb、N元素。这样可以利用Nb、N等的碳化物在高温运行条件下缓慢地析出，来提高奥氏体钢的高温蠕变断裂强度；又通过添加Cu析出金属间化合物来提高其强度。SUPER304H钢在700℃下经过长时间时效以后，冲击韧性值还能保持在100J/cm2以上，因此不会对其时效担心。
目前超超临界机组末级过热器和末级再热器的主要材料为SUPER304H、HR3C等，属于典型的奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢在一般情况下能很好地适用于熔化焊接，焊接接头在焊态下具有良好的塑性和韧性。但由于奥氏体的导热系数小、熔点低、线膨胀系数大，焊缝金属高温停留时间长，容易形成粗大的铸态组织，并产生较大的应力和变形等。残余应力的存在易产生焊接热应力裂纹和应力腐蚀开裂。如果焊接材料或焊接工艺不正确，常会出现根部氧化、热裂纹、晶间腐蚀等缺陷。
SUPER304H钢的匹配焊接材料国外已研发并应用，国内尚未见国产化或进行相关的报道，近年来由日本生产的匹配焊丝（YT-304H）的价格越来越高。因此，寻找可以替代的焊接材料不论从应用安全性还是从经济上考虑都是必要的。
SUPER304H钢焊接接头在焊接和运行过程中易出现焊接裂纹、接头腐蚀和接头脆化等现象，这除了与焊接工艺有密切关系外，主要是焊接材料的选择。SUPER304H奥氏体钢在固溶状态下具有良好的塑性，但SUPER304H钢含有用于提高高温蠕变强度的沉淀强化元素。高温运行过程中，这些元素逐渐以碳化物、氮化物或金属间化合物的形式弥散析出，在强化材料的同时，会明显降低材料的塑性和韧性，采用此种钢的锅炉部件运行温度恰在σ相析出温度区，因此应正确选择焊接材料防止焊缝金属发生σ相脆化。镍基焊接材料Thermanit617化学成分中的Cr质量分数超过了SUPER304H母材中的质量分数，Ni质量分数更远远超过了SUPER304H中的质量分数，焊缝金属中Ni质量分数的提高可有效控制σ相析出沉淀。
对SUPER304H钢分别选用Thermanit617、YT-304H两种焊材焊接，为保证焊接接头的质量，主要措施包括：控制对口间隙和坡口打磨，防止产生未熔、内凹、焊瘤等缺陷；采用全过程持续充氩保护，防止根部焊缝氧化；控制热输入、采用层间水冷使层间温度在150℃以下，防止热裂纹等缺陷的产生。对两种焊材形成的焊接接头进行力学性能试验，试验数据表明，采用镍基焊接材料Thermanit617得到的焊接接头的抗拉强度与采用匹配焊接材料YT-304H得到的焊接接头的强度值基本相当，而从屈服强度看，镍基焊材还要优于匹配焊材，试样的断裂位置均在焊缝一侧的母材上，并且冲击试验得出的冲击功值也符合技术要求。
此外，从某电力有限公司三期工程2台超超临界塔式锅炉的运行情况来看，采用两种焊材焊接的焊接接头均经受住了超超临界锅炉高温、高压工况的考验，焊接接头没有发生爆管事件，确保了机组安全稳定运行。（心远）


备注：数据仅供参考，不作为投资依据。