在室温下对焊锡钎料63Sn-37Pb进行了单轴、扭转、多轴比例、非比例应变控制疲劳试验和单轴、多轴棘轮效应试验。研究发现,63Sn-37Pb在非比例加载条件下没有发生明显的附加强化。比较相同等效应变幅下的比例和非比例加载试验,可知非比例加载条件下的峰值应力下降速率比比例加载要快得多,非比例路径下焊料的疲劳寿命缩短为比例载荷下的1/3。通过对材料的棘轮试验可知,63Sn-37Pb在较小的二次应力作用下会产生很大的棘轮应变,棘轮应变累积到很大时也没有出现安定的趋势。加载顺序和加载历史对后续加载没有明显的影响。63Sn-37Pb的棘轮变形具有很强的率相关性,在10-4/s剪切应变率作用下,63Sn-37Pb的轴向棘轮应变率是剪切应变率为10-2/s加载条件下的5倍左右。运用Euler后退隐式积分法对应力进行更新,同时给出率无关与率相关本构关系算法流程图以及算法模量的一般形式。结合具体算例,有效的验证了数值算法的准确性、鲁棒性、高效性和稳定性。利用三维有限元实体模型验证了在比例加载与非比例加载条件下焊锡钎料63Sn-37Pb实心圆试件表面剪应力的近似计算方法。在此基础上,结合Ohno-Wang本构模型和隐式本构积分算法,可以对各种路径下材料复杂的非弹性变形行为进行有效描述。考虑到焊锡钎料63Sn-37Pb的疲劳损伤特性,将临界面上的最大剪应变幅与正应变幅相加来代替Stolkarts et al.提出的损伤参量,得到KBM-Stolkarts损伤演化方程,它可以很好的解释共晶锡铅焊料在非比例加载条件下峰值应力下降速率较比例加载要快得多的试验现象。比较试验与预测结果可知,与损伤模型相耦合的Ohno-Wang模型可以对各种加载条件下63Sn-37Pb的应力应变滞环和峰值应力下降曲线进行十分准确的预测,同时这种基于微裂纹成核为主导的损伤参量还可以有效的对共晶锡铅钎料的疲劳寿命进行保守预测。通过对率相关AF-OW叠加模型进行修正,可以较好的预测不同应力值、剪应变幅、加载历史、加载顺序对63Sn-37Pb的棘轮变形的影响。同时,修正后的模型不仅能准确描述锡铅钎料在不同应变率下的应力应变滞环,还可以较好的预测材料多轴棘轮效应的率相关性。