近年来,钎焊技术在航空航天、燃气轮机及燃料电池等高温服役条件下得到了广泛的应用。在高温下,蠕变及蠕变损伤引起的裂纹扩展是导致钎焊接头失效的主要原因之一。钎焊接头中存在的钎焊残余应力、热应力与外加载荷叠加使钎焊接头处于复杂的多轴应力状态,对钎焊接头的蠕变失效产生较大的影响。本文以Inconel625/BNi-2钎焊接头为研究对象,对其多轴应力状态下的蠕变损伤及裂纹扩展性能进行研究,探讨钎焊接头的失效规律,为钎焊接头在高温条件下的寿命预测提供参考。论文的主要研究工作和相关结论如下：(1)对钎焊接头中的基体材料Inconel625合金和钎料BNi-2的蠕变性能进行了试验研究。考虑尺寸效应,特别针对钎料提出了一种与钎焊接头中钎料厚度相类比的小试样。通过高温单轴拉伸(常规试样、小试样)试验分别获得了Inconel625合金和钎料BNi-2两种材料的蠕变应变曲线,并基于Norton方程拟合获得相应的蠕变本构参数,为蠕变损伤本构模型参数的拟合和有限元分析提供了基础数据。(2)结合Kachanov-Rabotnov蠕变损伤模型的优点,通过修正Liu-Murakami模型,建立了描述多轴应力状态下蠕变三阶段的本构模型。基于该模型,利用ABAQUS的CREEP模块嵌入Fortran子程序,对Inconel625合金蠕变裂纹扩展行为进行有限元分析,并通过试验进行了验证。结果表明,修正的蠕变损伤模型可准确描述Inconel625合金蠕变裂纹的扩展情况,解决了Kachanov-Rabotnov模型有限元计算收敛困难的难题,同时避免了Liu-Murakami模型因分析过程中σ1/σeq比值过大或比值小于0而出现与实际情况不符的问题。(3)对钎焊接头Inconel625/BNi-2的裂纹扩展行为进行了研究。根据微观金相组织,将钎焊接头分成母材、扩散区和钎料三个区域。考虑残余应力和热应力的影响,基于上述修正的模型,通过赋予各区域不同属性,对钎焊接头的蠕变损伤及裂纹扩展行为进行了有限元分析。进而采用紧凑拉伸(CT)试样对钎焊接头进行试验研究,获得了钎焊接头的失效区域及蠕变裂纹扩展速率,证明了该修正模型可准确描述钎焊接头蠕变裂纹扩展行为。研究发现扩散区的性能对钎焊接头的蠕变裂纹扩展行为具有较大的影响,提高扩散区的蠕变应变率有利于延长钎焊接头的使用寿命。(4)对钎焊接头蠕变裂纹扩展行为的影响因素进行了参数化分析。对不同钎料厚度、试样尺寸、残余应力和热应力下的钎焊接头蠕变裂纹扩展行为进行了有限元分析,结果表明,适当增大钎料厚度和试样尺寸均有利于提高裂纹扩展的孕育期；消除残余应力不但能够极大地提高钎焊接头的裂纹扩展孕育期,同时还大大降低了裂纹扩展速率,有利于提高钎焊接头的使用寿命；而钎焊接头中热应力的存在改变了接头中的应力分布,对于延长其使用寿命是有利的。(5)基于上述本构模型及研究方法,本文以一航空发动机回热器的设计为例,对回热器整体结构在设计工况条件下(650℃、3MPa)的蠕变损伤和使用寿命进行了模拟分析。结果显示,回热器结构失效位置位于钎缝区域,连续运行34,900小时后,裂纹贯穿整个钎料区域,不能达到连续工作40,000小时的设计要求。当换热主管的壁厚增加50%,连续工作40,000小时后钎料区域的裂纹长度为1.1mm,约占管壁壁厚的1/3左右。此时,回热器能够继续正常工作,满足航空发动机安全运行的要求。然而寿命的延长是以重量的增加为代价的,整个回热器的重量增加约10%。所以进一步提高钎料的抗蠕变性能是提高航空发动机回热器强度、降低重量的重要发展方向。