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超超临界(USC)火电机组中的过热器管在高温、调峰运行条件下容易造成蠕变、疲劳以及蠕变与疲劳交互作用下的失效,严重威胁USC火电机组的安全运行。目前,对T92过热器受热面管裂纹扩展以及T92/HR3C异种钢受热面管道焊接接头高温蠕变失效的研究还很少。因此,针对以上两种问题,对裂纹尖端塑性区大小、蠕变失效以及变负荷运行条件下的裂纹扩展展开研究工作,这对于开展USC机组过热器管及其异种钢管道焊接接头运行状态的评估具有重要意义。(1)对含裂纹的T92过热器进行应力应变场及塑性区尺寸数值研究,结果表明在长时间高温高压下裂纹尖端的应力应变有所增大,有限元求解塑性区大小的结果与理论计算结果相比存在一定误差,证明长时间高温高压下塑性区大小有所改变；对小范围屈服进行了评估后采用修正应力强度因子K仍可作为疲劳裂纹扩展合适的断裂参量选择。(2)通过对T92/HR3C异种钢管道焊接接头进行蠕变分析,发现晟大主应力、等效应力和应力三轴度的峰值位于焊接界面附近区域,并随内压的增加而增大；随着运行时间的延长,T92区域内壁应力减弱而外壁加强,WM区的应力呈现出不同变化趋势易形成高拘束应力集中,焊接界面为接头的薄弱环节。(3)利用高温断裂力学和NSW/NSW-MOD模型对T92/HR3C异种钢管道焊接接头的主要弱化区域WM和T92HAZ/T92界面在高温高压下进行蠕变裂纹扩展研究,获得了蠕变裂纹扩展速率与C*的关系,内压的增大会加大两处的速率,在T92HAZ/T92更为明显。(4)采用断裂力学并结合数值模拟对变负荷运行条件下含裂纹T92过热器管进行疲劳裂纹扩展研究。结果表明不同负荷对应力强度因子K有重要影响；负荷在500MW 1000MW范围内波动时疲劳裂纹扩展速率明显加快；负荷变化范围幅度以及超压或超温对裂纹提前发生转折有一定的影响,但是影响程度不同。(5)考虑带保载时间变负荷运行条件下对含T92过热器管进行蠕变与疲劳交互作用下的裂纹扩展。结果表明负荷在500WM-1000WM的运行条件下,保载时间的延长,蠕变作用的加强会促使裂纹扩展加速；相同保载时间下,负荷在200WM-1000WM范围内运行时交互作用下的裂纹要比负荷在500WM-1000WM范围内运行时提前发生转折。