疲劳断裂始终是某些大型设备的主要安全隐患。近些年来,随着航空、高铁和核电等新兴行业的快速发展,其中一些重要的工程构件,经受的疲劳循环次数已经达到108-1010周次甚至更高,因此超高周疲劳问题已经越来越为人们所关注。本文以核电汽轮机焊接转子(25Cr2Ni2MoV钢焊接接头材料)为对象,以试验研究、理论计算和数值模拟为手段,系统地分析了该材料的超高周疲劳特性。主要研究内容及结论如下：(1)通过高频疲劳试验,得出材料的S-N曲线,结合断口形貌观察和有限元软件分析焊接接头各部位抗疲劳断裂性能的差异。发现：在高应力短寿命区,焊缝的抗疲劳断裂性能较强,而在低应力长寿命区,母材较强。另外,断口上较小缺陷同内部较大缺陷具有相似的裂纹萌生潜力,焊缝区气孔周围的应力集中程度最大,其次为焊缝区夹杂物。(2)通过超声疲劳试验与扫描电镜观察,得出材料的S-N曲线,裂纹萌生模式以及疲劳断口上的缺陷分布。发现：超声疲劳试验测得的疲劳强度较高。另外,加载频率对体心立方金属的影响大于面心立方金属。通过引入超声加载频率修正系数对超声疲劳S-N曲线进行修正,修正后数据与高频疲劳试验数据比较吻合。(3)通过超声疲劳试验,分析试样尺寸和焊接过程对焊接接头材料的影响。发现：小直径试样的疲劳强度明显高于大直径试样。另外,在超高周疲劳寿命范围内,焊接过程对整个试样的削弱作用有所增加。