在传统热电行业中,热电设备要改进热效率、降低CO2排放量,需要提高蒸汽的温度和压力,但同时也对所使用的材料提出了更高的要求。目前,9-12%Cr耐热钢由于其良好的综合力学性能被广泛应用于热电设备中,比如基于欧洲COST项目研发的改进型9Cr耐热钢CB2是汽轮机阀门的主要材料,而焊接则是将阀门和管道进行连接的主要方法。在实际工况下,持久性能是决定此种焊接接头安全可靠的主要性能之一。研究CB2耐热钢焊接接头在高温下的微观组织演变规律及其持久蠕变断裂行为,揭示焊接接头的持久蠕变断裂机理,对于评估和预测焊接接头的持久寿命,深入理解接头失效机制具有重要的意义。本文以CB2耐热钢焊接接头为研究对象,在620℃,90 MPa到170 MPa的条件下对焊接接头进行了一系列的持久蠕变测试,基于试验数据分析,得到了焊接接头的持久寿命方程:logtr=25.80-10.89logσ,外推出其持久强度为σ（10）5620 =75 MPa。此外,发现了焊接接头在不同的应力条件下呈现出不同的断裂机制:在高于130 MPa的条件下,断裂发生在接头过回火区,颈缩明显,断口呈现火山口形貌,且断口表面有大量的韧窝;在低于130 MPa的条件下,断裂发生在焊缝区,断口附近几乎无变形,断口高低起伏,表面呈现剪切韧窝的形态。通过微观组织表征发现,在较高应力、短时间的持久过程中,过回火区出现了尺寸较大的蠕变孔洞,孔洞在较高应力的作用下拉长变形,穿过晶粒和马氏体板条,且M23C6型碳化物发生粗化。对于较低应力、长时间下的持久断裂,焊缝区域发生了严重的软化,大量的蠕变微孔洞在晶界和马氏体板条界形成,孔洞尺寸更小、数量更多,孔洞彼此连接形成微裂纹导致沿晶断裂;在长时间持久过程中形成了粗大的Laves相,消耗了固溶强化元素Mo,且马氏体板条结构也发生退化,位错密度急剧降低。结合微观组织表征和动力学计算,分析了Laves相的析出规律及其对持久性能的影响。Laves相为（Fe,Cr）2Mo型金属间化合物,呈长条形和多边形两种形貌,主要分布在原奥氏体晶界处。Laves相析出的Avrami指数为1.02,表明Laves相是扩散控制形核,形核主要是在界面处且形核速率逐渐衰减;Laves相以晶界扩散控制的Ostwald熟化模型长大,以吞噬和消耗附近的小粒子从而形成更大尺寸的粒子。刚开始析出的Laves相对晶界和位错有一定的钉扎和阻碍作用,随着持久的进行,Laves相发生严重的粗化,钉扎作用减弱,不利于组织的稳定性。最后,通过失效分析发现了焊接接头持久断裂位置的转变与应力大小、区域微观组织及其演变过程的内在关联。短时间的持久断裂主要由高应力和变形控制的,相对较少的晶界数量使得过回火区具有较低的变形抗力以及两次回火造成的软化,从而导致高应力下持久蠕变更易在该区域断裂。在低应力、长时间条件下的持久过程中,焊缝组织中马氏体板条结构发生退化,位错密度下降,Laves相发生严重粗化,易产生空洞,从而导致断裂发生在焊缝。