当今中国正在大力发展清洁、可持续的核电能源，从而优化本国的电力产业结构，保障能源供应安全。核电站中异种金属焊接接头的应力腐蚀开裂是影响核电站安全稳定运行，降低核电站使用寿命的关键问题之一。然而，国内对异种金属焊接接头在压水堆一回路核电高温高压水中的服役性能的判定缺乏数据支持，尤其缺乏其应力腐蚀裂纹扩展速率的数据。本论文主要通过高温高压循环水系统中裂纹扩展和直流电位降监测技术，系统研究国产异种金属焊接接头(316L/52M/SA508)的热影响区、熔合线区域、堆焊层和焊缝等各个组织敏感部位在模拟核电一回路核电高温高压水中的应力腐蚀裂纹扩展行为，对核电关键材料国产化、核电站安全运行和寿命管理具有重要意义。　　自主研制了2套高温高压循环水系统，用来模拟核电一回路核电高温高压水环境。自主研制了2套直流电位降数据采集系统，用来实时检测高压釜内紧凑拉伸(CT)试样的裂纹长度。自主研制设备并调试了多套硼锂平衡树脂，用来吸收溶液中除硼锂相关离子之外的杂质离子，并维持溶液的电导率和pH值在一定数值。这些设备累计安全运行了约37440 h，对金属材料在核电高温高压水环境中的应力腐蚀裂纹扩展速率测试方面表现出优异的性能。　　系统研究了316L热影响区在核电高温高压水中的应力腐蚀裂纹扩展行为，分析了温度、溶解氧/氢、应力强度因子、加载模式和试样取向等因素对其应力腐蚀裂纹扩展速率的影响。发现316L热影响区的应力腐蚀裂纹扩展速率随着温度(240-340℃)的升高而单调增大，其表观激活能为78.2 kJ/mol。在溶解氧≥100 ppb条件下的裂纹扩展速率比除氧条件或者溶解氢(2800 ppb)条件下高约一个数量级。将试样的应力强度因子从25 MPa√m增加至35 MPa√m，其裂纹扩展速率增加约10.6％。加载应力比为0.7的梯形波与加载恒应力强度因子时的裂纹扩展速率相近。316L热影响区中的裂纹平行或垂直于熔合线生长时，裂纹扩展速率和断口形貌相近。应力腐蚀开裂为沿晶和穿晶混合开裂模式，而且在裂纹扩展过程中产生大量的二次裂纹。　　研究了温度和试样取向对316L/52Mw熔合线区域在含溶解氧和溶解氢核电高温高压水中的应力腐蚀裂纹扩展速率的影响。发现无论试样切口方向沿着或垂直于熔合线，应力腐蚀裂纹都易沿着熔合线附近的大角度晶界扩展。当裂纹从熔合线扩展至成分过渡区时，裂纹扩展速率降低约一个数量级。应力腐蚀断口为沿晶和穿晶的混合开裂形貌，并且有局部区域的裂纹沿晶开裂至成分过渡区。在含溶解氢条件下，熔合线区域的裂纹扩展速率大于316L热影响区;而在含溶解氧条件下，熔合线区域和316L热影响区的裂纹扩展速率相近。裂纹扩展速率随温度（240-340℃）的升高而单调增加，且在含溶解氢和溶解氧条件下的表观激活能分别为42.3 kJ/mol和84.5 kJ/mol。　　系统研究了试样取向、溶解氧/氢、温度和应力强度因子等因素对52M镍基焊接材料应力腐蚀行为的影响。发现52Mw焊缝和52Mb堆焊层的裂纹扩展速率受温度(300-340℃)、溶解氧/氢和应力强度因子等条件的影响较小，在不同实验条件的裂纹扩展速率都小于2.5×10-9 mm/s。裂纹生长方向平行于52Mb的柱状晶生长方向时，在断口裂纹前沿处观察到局部有沿晶开裂形貌，且其裂纹扩展速率是裂纹沿着垂直于柱状晶生长方向生长时的0.8-3倍。　　在含溶解氢核电高温高压水中研究了52Mb/SA508熔合线区域的应力腐蚀裂纹扩展行为。发现52Mb/SA508熔合线区域裂纹扩展路径为穿晶和沿晶的混合开裂模式，且以穿晶开裂为主。裂纹在紧邻熔合线的52Mb中平行于熔合线扩展时，局部的裂纹将从52Mb沿着大角度晶界或穿晶开裂扩展至SA508中。　　对各个敏感部位的应力腐蚀裂纹扩展速率进行对比，发现应力腐蚀敏感性排序如下:316L/52Mw熔合线区域＞316L热影响区＞52Mb/SA508熔合线区域＞52Mb堆焊层≈52Mw焊缝。在320℃、应力强度因子为35 MPa√m、溶解氧条件下，上述前两个部位的应力腐蚀扩展速率(1-2.5×10-7 mm/s)比后三个部位(1.6-2.5×10-9 mm/s)大近两个数量级;在含溶解氢条件下，上述前两个部位的应力腐蚀扩展速率(0.9-1.8×10-8 mm/s)比后三个部位（0.8-2.7×10-9 mm/s）大近一个数量级。另外，在316L热影响区、52Mw焊缝和52Mb/SA508熔合线区域的应力腐蚀断口前沿都存在快速生长的“指形”裂纹，将很大程度地降低材料的抗应力腐蚀性能。