焊接过程不可避免地在焊缝和热影响区产生复杂的三维残余应力场和微观缺陷。工作在复杂载荷和服役环境中的焊接件,在工作载荷和残余应力的联合作用下,其中的微观缺陷就会萌发并扩展为裂纹,甚至导致突发性灾难性事故。因而研究在工作载荷和焊接残余应力作用下材料断裂参数的变化规律具有重要意义。本文采用数字图像相关技术对焊接残余应力影响下焊接件的断裂性能进行了实验研究。采用标准件与焊接件进行对比实验,通过改变焊缝中心与裂纹尖端的距离,得到裂纹尖端处于不同残余应力区域的焊接件。对经过残余应力测量的试件与标准件一起进行室温拉伸实验,实验过程中采用数字图像相关测量系统采集试件表面的散斑图像；利用VIC-2D软件对散斑图进行处理得到了各试件表面的位移场与应变场云图。利用VIC-2D软件得到的位移场与应变场数据,计算并分析了小载荷条件下,各试件裂纹尖端附近应力强度因子、J积分值等断裂参数,提取了大载荷时,裂纹尖端张开位移值并通过CTOD与J积分的关系计算得到J积分值。分析结果表明,在较小的外加载荷时,焊接残余应力会对焊接件的断裂性能产生明显影响：残余拉应力会增大各断裂参数的值,降低材料抵抗断裂的能力,促进裂纹张开与扩展；残余压应力会减小各断裂参数的值,提高材料抵抗断裂的能力,抑制裂纹张开与扩展。在大载荷条件时,材料断裂参数受焊接残余应力的影响不明显,外加载荷成为断裂的主导因素。本文主要进行了以下工作：(1)首先介绍了课题提出的背景与意义。介绍了国内外焊接残余应力对材料断裂性能影响研究的进展与现状；介绍了数字图像相关方法的国内外研究现状与发展趋势。(2)阐述说明论文涉及到的基本理论。包括：焊接件焊接残余应力相关知识、断裂力学中断裂参数相关知识以及数字图像相关方法的基本原理与理论。(3)叙述了本文的实验方法与过程。包括整体实验方案的确定、实验材料与试件的制备、试件的焊接方法与焊接参数、焊接试件的残余应力测量方法与设备、断裂参数测量系统以及试件拉伸实验的步骤等。(4)介绍了实验结果以及对结果的分析。给出了对各个焊接件的残余应力测量结果并进行分析；介绍了对采集图像的处理流程与结果,展示各试件的处理结果云图并分析云图分布特点；给出对各个断裂参数的计算与分析,得到焊接残余应力对断裂参数的具体影响情况。(5)对本文的主要研究内容进行了总结,并对研究结果得到的结论予以概括介绍。