21世纪以来,我国经济发展迅猛,电力需求急剧上升,但在新形势下,环保要求越来越高。效率低,容量小的发电机组越来越不能适应时代的要求。因此,效率高且污染小的超(超)临界机组不断的建成投产。P92钢作为超(超)临界机组主蒸汽管道的主要用钢,工作在高温、高压以及易腐蚀的恶劣环境下。其一旦发生损坏将带来很大的经济损失甚至人员伤亡。蠕变是P92钢管道弯头服役过程中主要的失效形式之一,故对P92钢管道弯头的失效行为进行研究具有非常重要的意义。本文针对P92钢管弯头的蠕变行为,开展了 P92钢全尺寸管弯头蠕变实验。实验过程中中断3次,测量其各点的硬度值、壁厚值以及对表面进行金相复型,研究其蠕变过程中的微观组织变化情况。蠕变行为已处于蠕变第二阶段,在此过程中,弯头内弧的蠕变应变量最大,表明内弧受力最为集中。在蠕变实验前期,弯头的硬度值上升,到后期硬度又下降,这是由于残余奥氏体在实验条件下回复为马氏体的原因。在其背弧处,出现壁厚减小的现象,内弧位置的壁厚增加,这是由于在受推力过程中,弯头背弧受拉力而内弧受挤压形成的。通过对表面微观组织的分析表明,在蠕变开始阶段,晶界内均匀弥散着细小的碳化物,晶界处比较干净。随着蠕变的发展,晶界内析出的碳化物尺寸逐渐增大,但数量不断降低,最终几乎消失。而晶界处析出的碳化物则逐渐增多且尺寸也不断变大。根据改进的Norton-Bailey模型,运用ANSYS对P92钢全尺寸管弯头实验进行有限元模拟,模拟所得蠕变应变曲线与试验数据基本吻合,证明了模型的准确性。同时,通过有限元计算,分析了蠕变损伤的发展与Von Mises应力以及多轴度之间的关系。结果表明Von Mises应力对损伤发展的影响比较大,但在Von Mises应力水平相当时,多轴度越大,损伤的发展也会越快。损伤最严重和蠕变应变量最大的位置是一致的,都为内弧外壁。利用验证了的本构模型,对受内压的管弯头进行有限元计算,发现在相同的内压下,弯头所受的应力水平要大于直管,径厚比越小,其所受应力水平越高。椭圆度对受内压弯头的应力分布情况有着很大的影响,其会导致弯头的最大受力点由内弧内壁变为侧弧内壁。考虑这些影响,提出了基于新方法下的受内压弯头蠕变寿命评估方案,并给出了受内压弯头的应力水平数学模型。