2.25Cr1Mo钢常用在承受循环热负荷的化工设备和压力容器上,它的热疲劳性能好坏直接影响到这些设备的工作状况和寿命,尤其是设备出现裂纹后还能否使用以及能用多久的问题人们非常关注。本文在这样的背景下,以2.25Cr1Mo钢为例,通过ANSYS软件用有限元方法来研究它的热疲劳裂纹扩展特性。主要内容有以下几部分:首先,介绍了热疲劳和疲劳裂纹扩展的研究进展,疲劳裂纹扩展的基本理论,有限元软件在疲劳断裂学科的发展现状,以及蠕变裂纹扩展的基本理论。其次,基于塑性力学和断裂力学基本理论,选用合适的屈服准则、流动法则和强化法则,利用合适的塑性模型,在ANSYS中建立带有边缘穿透裂纹的平板模型,模拟出裂尖周围的应力应变场,并计算得到应力强度因子幅值。再者,将计算得到的应力强度因子幅代入Paris公式或者Forman公式,得到热疲劳裂纹扩展速率,绘制热疲劳扩展速率随裂纹长度的变化曲线。改变不同的裂纹尺寸和加载条件,分析各种因素对热疲劳裂纹扩展速率的影响。建立同相和异相热疲劳模型,分析两者的区别。最后,加入蠕变的影响因素,分析热疲劳和蠕变共同作用对裂纹扩展的影响。