板翅式换热器在高温气冷堆、石油化工大型反应装置、燃料电池等现代高科技工业中发挥着重要作用,板翅结构的可靠性是部件设备安全运行关键,其中板翅结构钎焊接头质量至关重要。因此钎焊接头残余应力的研究,对于提高钎焊接头力学性能,优化钎焊工艺具有重要意义。目前对于钎焊接头残余应力的研究都是建立在弹塑性本构模型的基础上,忽略了钎焊过程接头区域演变和元素的扩散作用,并不能准确评估钎焊接头的残余应力情况。针对上述问题,本研究从板翅结构的钎焊工艺过程出发,通过分析钎焊接头的形成过程和微观组织结构,建立集热、弹、塑、扩散多场耦合条件下的316L/BNi-2钎焊接头残余应力分析模型,并应用该模型对板翅结构残余应力进行深入分析。主要研究内容和结论如下:(1)制备SS316L/BNi-2楔形接头试样。详细分析了接头微观组织相、硬度、DAZ层厚度和MBC值随保温时间的变化情况,并计算了硼元素在DAZ层中的扩散动力学参数。(2)为了更加精确地研究钎焊接头的残余应力,将保温阶段元素的扩散作用考虑进去。根据在1075℃保温45min下所获得的良好316L/BNi-2钎焊接头的微观组织,重新建立有限元模型,对接头残余应力进行了模拟,并采用纳米压痕试验和XRD衍射法进行残余应力测量,验证了有限元方法的可行性与准确性。(3)基于上述的理论和分析思路,在考虑钎焊接头扩散作用下,采用有限元计算方法,研究了紧凑式换热器板翅结构中的残余应力分布,以及结构参数对板翅结构残余应力的影响,从而为板翅式换热器的进一步优化提供一定的理论指导。