617合金以其卓越的高温性能成为700℃以上高超超临界汽轮机（AUSC）转子的重要选材对象。目前,焊接转子以其低成本、高效率以及良好的可操作性成为转子的主流。但是,由于焊接接头微观组织不均匀,其焊缝、热影响区以及母材的高温性能差异较大,故需要对各区域性能进行比较分析。特别是高温断裂性能,是焊接构件的高温安全运行的重要指标之一,展开镍基合金焊接接头高温断裂韧性研究十分必要。本文针对617镍基合金焊接接头,在不同温度下展开了断裂韧性研究,测试不同区域的断裂韧性,研究其断裂行为与温度和组织之间的内在关联,为镍基合金焊接接头的安全设计及评估提供数据支持和理论依据。首先开展了焊接接头组织表征。母材全部为奥氏体等轴晶,析出相以M₂₃C₆和Ti（C,N）为主。经过980℃去应力退火后,晶内析出均匀分布的M₂₃C₆,尺寸在100 nm到200 nm之间。热影响区组织与母材类似,但是在焊接热输入的影响下,热影响区内的Ti（C,N）与奥氏体基体中的Co、Cr、Mo等元素反应生成γ-奥氏体、M₂₃C₆和M₆C混合相,并且在去应力退火后未析出小尺寸M₂₃C₆。焊缝以粗大的柱状晶为主,晶内和晶界上析出大量γ-奥氏体、M₂₃C₆、M₆C和Ti（C,N）。显微硬度分析发现,焊缝中硬度最低点与母材硬度相近。其次对焊接接头展开了拉伸及冲击力学性能测试。分别在室温、650℃、700℃、750℃下测试焊接接头的拉伸性能。从室温到750℃,焊接接头的屈服强度由592 MPa降至395 MPa,抗拉强度由887 MPa降至528 MPa。拉伸结果表明焊缝是焊接接头强度和塑性的薄弱区域。夏比冲击试验也进一步证实焊缝为焊接接头韧性最弱的区域。随后,基于拉伸试验和冲击试验数据,开展了不同温度下的断裂韧性测试。试验获得了室温、650℃、700℃和750℃不同温度下母材的断裂韧性J_0.2值,分别为270.2 kJ/m²、225.9 kJ/m²、204.0 kJ/m²和173.2 kJ/m²,焊缝的断裂韧性J_0.2值分别为151.1 kJ/m²、140.9 kJ/m²、111.8 kJ/m²和102.1 kJ/m²。随着温度的升高,母材与焊缝的断裂韧性均呈现降低趋势,且相同温度下母材的断裂韧性优于焊缝。最后,对断裂试样的裂纹扩展行为进行观察和表征。裂纹以穿晶扩展为主。在母材中观察到沿晶的二次裂纹,且裂纹扩展路径更加曲折。晶界、M₂₃C₆与Ti（C,N）界面在试验过程中产生微孔,降低了断裂韧性。温度达到700℃以上,母材中Ti（C,N）发生断裂,成为微孔的重要来源,导致母材强度和韧性恶化。EBSD晶粒取向分析显示,母材中存在17.1%左右的大角度晶界,当裂纹通过大角度晶界在晶粒间扩展时,尖端受到一定阻碍作用。相较之下,焊缝中大角度晶界比例不足2%。KAM图显示,母材的塑性变形程度大于焊缝,符合其断裂韧性较好的试验结果。此外,母材在700℃下塑性变形总量减少,且塑性变形集中在晶界上,说明高温下母材通过晶界滑移释放了部分裂纹尖端应力,影响了塑性变形向试样内部传递,导致母材断裂韧性降低。