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环境致裂(EAC)裂纹扩展可看作是裂尖微观区域力学、材料和腐蚀环境交互作用的氧化膜破裂和再生成的缓慢过程,是在役核电关键结构材料失效的一种重要形式。核电结构材料制造过程中的冷弯、装配误差引起的弯曲、焊缝冷却收缩引起热影响区材料的拉伸变形均会使材料产生不同程度的塑性变形,导致材料产生加工硬化现象。加工硬化会影响EAC裂纹扩展速率,而EAC裂纹扩展速率又受到裂纹扩展驱动力的影响,为了研究加工硬化对EAC裂纹扩展速率的影响,采用理论、实验和有限元模拟相结合的方法分析加工硬化对316L不锈钢EAC裂纹扩展驱动力的影响,完成的主要工作如下:(1)实验获取不同加工硬化程度下316L不锈钢的力学参量,并测量不同加工硬化程度对应的316L不锈钢的维氏硬度,建立316L不锈钢硬度和力学参量之间的关系;通过实验获得持续拉伸过程中材料维氏硬度和应力应变之间的对应关系,建立316L不锈钢维氏硬度和应力应变之间的经验关系式;实验获得缺口维氏硬度分布规律,并把所建立的力学关系式应用到缺口试样中,获得缺口不均匀硬化下力学参量的分布规律;把所建经验关系式和有限元模拟相结合,获得缺口维氏硬度的分布规律,和实验结果进行对比分析,同时验证所建经验关系式的可行性。(2)结合裂尖塑性区的应力应变分布规律,把缺口不均匀硬化特征和缺口硬化规律的获取方法推广到裂纹尖端,获得载荷突变(地震)工况下的裂尖维氏硬度和力学参量的分布规律;通过核电一水回路环境中慢应变速率拉伸模拟实验,获得EAC裂尖氧化膜形貌,分析氧化膜形貌对EAC裂尖硬化规律的影响;结合EAC裂尖的硬化分布规律,建立EAC具有裂尖不均匀硬化特性的力学计算模型。(3)在EAC有限元计算模型基础上,对比分析裂尖无硬化和裂尖有硬化情况下,EAC裂尖应力应变场的分布规律;研究316L不锈钢力学参量对裂尖无硬化和裂尖有硬化情况下EAC裂尖应力应变场的影响;进一步对比研究316L不锈钢加工硬化对EAC裂尖应力应变场的影响。(4)以最易导致EAC裂尖开裂的拉伸应力的分布为基础,对比分析裂尖无硬化和裂(4)以最易导致EAC裂尖开裂的拉伸应力的分布为基础,对比分析裂尖无硬化和裂尖有硬化情况下,EAC裂纹扩展驱动力的分布规律;分析316L不锈钢力学参量对EAC裂纹扩展驱动力的影响及裂纹扩展驱动力对材料力学参量的敏感性,进一步获得材料力学参量对EAC裂纹扩展速率的影响;研究加工硬化对316L不锈钢EAC裂纹扩展驱动力和裂纹扩展速率的影响,分析不同加工硬化程度下的EAC裂纹扩展驱动力和裂纹扩展速率的分布规律。(5)实验测量核电安全端焊接接头热影响区材料316L不锈钢加工硬化规律,在此基础上分别分析热影响区金属316L不锈钢加工硬化程度对熔合线上和热影响区内EAC裂纹尖端应力应变场的影响,研究热影响区316L不锈钢加工硬化对EAC裂纹扩展驱动力的影响,进一步分析熔合线上和热影响区内EAC裂纹扩展驱动力和裂纹扩展速率的分布规律。