以安全端异种金属焊接接头为代表的核电关键焊接结构环境致裂已成为影响压水堆电站长期安全运行的关键问题。这种焊接接头通常是在低合金钢管嘴堆焊镍基合金形成隔离层后，再用镍基合金焊材（如82/182合金）将隔离层与不锈钢安全端焊接在一起。异种金属焊接接头组织和力学性能的不均匀性、几何结构的不连续性、焊接缺陷以及残余应力的影响，给直接利用实验室数据定量预测核电异种金属焊接接头的在役寿命带来困难。为解决核电关键焊接构件在役寿命定量预测和定期检修的问题，本文对异种金属焊接接头标准断裂力学试样和不同承载情况下的安全端异种金属焊接接头环境致裂裂纹尖端局部力学特征及其对裂纹扩展速率的影响进行了研究，完成的主要工作如下：(1)比较分析了核电关键材料环境致裂裂纹扩展速率的定量预测方法，提出了一个适用于全尺寸构件、复杂载荷以及残余应力的高温水环境中异种金属焊接接头环境致裂速率的预测模型。(2)根据182合金-A533B低合金钢异种金属焊接接头熔合区的硬度梯度分布，结合弹塑性有限元方法，建立了焊缝熔合区附近的非匀质材料模型，消除了应力应变的间断性，减少了材料性能突变对计算结果造成的影响，为研究焊接力学性能不均匀性对异种金属焊接接头环境致裂行为的影响提供了一种新方法。(3)对不同位置异种金属焊接接头试样裂纹尖端的应力应变场和扩展驱动力进行了数值模拟计算，研究了萌生于182合金焊缝的裂纹在熔合线附近的扩展行为，得出了裂尖塑性应变率对裂纹扩展路径的影响。(4)基于建立的非匀质材料模型，模拟了正常工况下安全端异种金属焊接接头轴向内表面裂纹前缘的应力应变场，对裂纹扩展驱动力进行了讨论，发现在塑性应变和应力三轴度的共同作用下，裂纹扩展方向受到材料屈服强度的影响而发生偏转。(5)模拟了一次超载情况下，安全端异种金属焊接接头纹前缘的应力应变场，得到了裂纹位置和深度不同时，一次超载系数对异种金属焊接接头裂纹扩展驱动力的影响规律。(6)对工作应力和残余应力交互作用下，含轴向内表面裂纹的安全端异种金属焊接接头的局部应力、应变、塑性应变率和J积分进行了分析，定量预测了环境致裂裂纹的扩展速率，研究了残余应力对裂纹扩展形态的影响。