在实际工业生产中,有许多压力容器长期服役于高温、高压的工作环境中,而这些高温服役容器的失效大多数是由于材料蠕变损伤所致。蠕变损伤的出现会使材料的组织及力学性能发生劣化,大大降低材料承载能力,给工业生产带了极大的安全隐患。因此深入了解容器用钢的高温蠕变损伤对高温、高压容器的安全使用和事故的预防具有重要的现实意义。本文基于材料损伤演化理论,依托承压系统与安全教育部重点实验室开放课题基金《耐热钢蠕变过程声发射特性实验研究》,采用声发射测试技术对Q345R钢高温蠕变过程进行监测,研究其蠕变损伤特性。本文主要内容概括如下:(1)综述蠕变损伤的国内外研究现状,详细探讨多种现有的蠕变损伤理论,深入认识蠕变损伤产生的内在机理,并结合声发射现象的产生过程,基于现有技术和方案对论文内容进行可行性分析,明确本文的研究内容,制定合理的研究路线;(2)选择隐式蠕变法则对Q345R钢不同温度、应力条件下的蠕变过程进行数值分析,研究温度、应力对Q345R钢蠕变损伤过程的影响,结果发现温度与应力是材料蠕变过程的重要影响因素,随着温度的逐渐升高和应力的不断增大,材料蠕变变形也随之增大,蠕变损伤也愈加严重;(3)分析蠕变过程试件的承载、变形状况,得到材料蠕变损伤过程的能量释放模型,结合应力波释放理论,采取外加激励的方法模拟试件蠕变过程损伤产生与传播过程。结果表明,蠕变损伤源产生后会释放出瞬态应力波,随着应力波在材料中的传播,波的能量会产生一定量的衰减,到达传感器位置后,得到了类似于典型声发射信号波形的位移时程曲线;(4)制定Q345R钢高温蠕变声发射监测实验方案,并基于实验方案对试验机进行改装,借助改装后的夹具进行实验,采用计数、能量、幅值等声发射参数对Q345R钢蠕变损伤过程进行描述。结果发现蠕变初始阶段的声发射活动相对活跃,但趋于平缓的特征;随着蠕变的进行,声发射活动进入稳定期,信号不断出现,但信号量与幅值相对较低,累积计数与能量曲线出现了缓慢增加的“台阶”;当进入蠕变后期,损伤加剧,声发射活动随之更加活跃,进而在蠕变断裂时声发射信号能量、幅值达到极值。对蠕变断裂后的试件进行宏观、微观断口分析,进一步认识蠕变过程Q345R钢材料性能的变化,也从另一个角度佐证了声发射分析结果。