汽轮机转子工作环境恶劣,易发生蠕变和疲劳从而损耗转子的寿命。准确预测转子部件的寿命损耗,对防止非计划停车、拟订合理的维护和检修计划、保证生产和设备安全具有重要的实际意义。本文针对国产汽轮机转子钢30Cr1Mo1V,研究了老化和应力松弛对蠕变疲劳交互作用寿命的影响。在660℃下进行了30Cr1Mo1V钢200h、400h、600h、800h及1000h的时效老化实验,对时效老化过程中材料硬度及微观组织进行了研究。结果表明:硬度在时效初期急剧降低;约400小时后,硬度的下降趋势减缓,下降速度也变慢;碳化物不断长大粗化。基于时效老化实验不同时间的硬度值,引用蠕变、疲劳与硬度之间的特性关系,结合显微组织变化,研究老化对转子钢蠕变、疲劳寿命的影响。结果表明:老化使转子钢蠕变、疲劳寿命减小;老化初期减小比较明显,一定程度后趋于平缓。从松弛剩余应力出发,应用蠕变损伤当量应力,由稳定应力蠕变转到变动应力蠕变,引用了松弛度作为参量推导了考虑与不考虑松弛的蠕变寿命比值表达式来反映蠕变寿命受松弛的影响。结果表明:当量应力能反映蠕变应力的变化;保持时间和温度增加使松弛作用表现更明显;温度较高时蠕变寿命受松弛影响较小。基于上述工作——考虑老化的蠕变、疲劳寿命预测和考虑松弛的蠕变寿命预测,构建考虑老化和松弛的蠕变疲劳交互作用寿命预测模型,分析老化和松弛对蠕变疲劳交互作用寿命预测的影响。结果表明:考虑交互作用后,转子钢蠕变和疲劳有明显的耦合损伤;老化对交互作用有促进作用,而松弛对蠕变疲劳交互作用则起一定程度的负作用;松弛作用的结果,对老化材料的蠕变疲劳交互作用有减缓效果。