环境污染日益严重,化石能源日渐短缺,寻找替代能源已成为全球共识。核电对环境污染极小,发电成本较低,越来越受到人们的关注。第四代高温气冷堆(HTGR)是目前核界公认的具有良好安全性的堆型。高温气冷堆采用控制棒系统控制核反应速度和停堆,控制棒系统的主体结构部件材质为GH3625合金(以下简称625合金)。本文以第四代核电技术-高温气冷堆为研究背景,针对控制棒用625合金实际构件球面关节和链环,分别进行了以下两方面的研究工作。一方面为研究球面关节在560℃-920℃高温服役环境下的粘连行为,利用真空热压炉进行了模拟实际服役工况的真空热压粘连试验,研究625合金本体试样和带涂层试样发生粘连现象的临界温度,以及在不同试验温度和保温时间下粘连的试样其结合强度变化规律。另一方面为研究链环在TIG焊接后的组织特征,研究不同焊接电流及不同温度长期时效后625合金焊接接头组织变化情况。借助OM、SEM、EDS及XRD等先进分析手段,着眼于625合金高温粘连机理和TIG焊接组织变化规律的研究,对625合金高温粘连行为规律和TIG焊接工程具有重要指导意义。625合金粘连试验研究结果表明,粘连试样结合强度与试验温度和试验保温时间都有着显著的相关性。在应力10MPa和试验保温时间24h条件下,625合金发生粘连现象的临界温度为650℃,带有涂层二的625合金试样与之相比使临界粘连温度提高了80℃。涂层一和涂层二都可以在很大程度上降低粘连结合强度。TIG焊接接头组织研究结果表明,625合金焊接接头主要划分为焊缝和熔合区两个区域,热影响区不明显。焊接接头的焊缝组织为枝状凝固组织,含有两种析出相,分别为MC相和Laves相。随着焊接电流的增大,焊接接头组织枝晶间距逐渐增大,MC相和Laves相含量发生变化。焊接接头组织在560℃时效300h后组织没有明显变化,760℃300h后析出的针状δ相具有一定分布特征。