核电站反应堆设备大量采用低合金钢与奥氏体不锈钢通过不锈钢堆焊层焊接的异种钢接头，接头主要使用在连接反应堆压力容器与不锈钢管道处，在高温环境下使用（200-300℃），接头的界面处包含复杂且具有显著变化的化学组织，加之设备运行的工作应力及由于界面处两种金属的热导率和延伸率的差别引起的热膨胀产生的热应力，国内外很多报道都表明了接头的失效类型主要为应力腐蚀开裂（SCC）。 本文通过两个方面研究了异种钢焊接接头在高温水中的性能及断裂行为。第一部分为运用ANSYS有限元软件对焊接接头在设备典型运行工况下的应力状态分析，确定容易失效的危险界面，并预测裂纹萌生的位置；第二部分为应力腐蚀开裂实验，考虑温度与氯离子含量两种因素通过SSRT（慢应变速率实验）确定对焊接接头应力腐蚀开裂敏感性的影响因素的规律。最后，通过应力状态计算结果与应力腐蚀开裂实验的结果总结出异种钢焊接接头在高温水中的断裂规律。通过研究发现，低合金钢与不锈钢焊接接头的有限元分析表明，在设备运行时各工况下的温度场类似，有着相同的分布规律。 研究表明：根据有限元分析结果，由于两种材料热物理性质的差异，低合金钢A508与不锈钢焊缝309L界面处在设备运行各工况下容易产生应力集中，是危险部位，容易失效；通过慢应变速率实验（SSRT）对低合金钢与不锈钢焊接接头在模拟设备运行环境下的实验结果表明，低合金钢和不锈钢焊接接头的焊缝融合区靠近低合金钢侧组织对应力腐蚀开裂比较敏感，试样均在融合区靠低合金钢侧断裂，且断裂机制属于沿晶应力腐蚀开裂；在除氧的高温水溶液中，当温度低于250℃时，断裂机理以韧性断裂为主，断口以韧窝形貌为主，但随着氯离子浓度增加，断口脆性区也会有所增加；当实验温度高于250℃时，低合金钢与不锈钢焊接接头随着溶液中氯离子浓度的增加，应力腐蚀开裂敏感性明显加强，当氯离子浓度达到100ppm时，试样发生明显的沿晶应力腐蚀开裂，说明氯离子浓度可以增加焊接接头的应力腐蚀开裂敏感性；通过对实验结果综合对比表明焊接接头在温度低于250℃，氯离子浓度小于10ppm时，断口主要以韧性断裂为主，所以在设备运行时，严格控制溶液中的氯离子含量有助于设备的安全运行。