随着世界能源与环境问题的加剧,耐高温紧凑高效换热设备作为能源转换和热量传递的重要载体,回收利用高温余热,提高能源利用效率,具有广阔的应用发展前景。在高温高压等严苛的服役环境下,钎焊接头作为板翅式紧凑高效换热器的最薄弱部位,是设备高可靠长周期安全服役的关键。因此,探究钎焊接头强韧化机理,实现接头整体综合性能的本质提升,对发展基于寿命的精准设计制造具有重要意义。本文以Inconel625/BNi-2钎焊接头为研究对象,围绕微观组织调控、力学性能提升和残余应力释放三个方面对其强韧化机理进行了系统研究,探明了钎焊接头的薄弱区域和断裂失效模式,研究了各微区组织结构转变机理及其对接头力学性能和断裂行为的影响规律,分析了钎焊残余应力形成机理和释放规律。本文的主要研究内容和结论如下:（1）采用金相、扫描电镜、电子背散射衍射技术等测试手段对Inconel625/BNi-2钎焊接头各微区组织结构进行表征,结合显微硬度、单轴拉伸和数字图像相关技术对接头力学性能进行测试,探讨了接头的断裂失效机理。结果显示:各微区组织成分不均匀,扩散区内硼化物分布和元素组成存在显著差异。接头拉伸试样均断裂在扩散区,断裂失效模式主要为晶间脆性断裂。由于脆性硼化物降低了基体晶界的结合力,导致扩散区抗裂纹萌生和扩展能力降低,成为钎焊接头的最薄弱区域。（2）钎焊接头微观组织调控与硼化物演变机理。研究表明在1150℃下进行固溶处理,大量弥散分布的细针状和块状硼化物最先溶解,针状和晶界硼化物逐渐破断溶解,硼元素向母材长程扩散导致少量新硼化物析出,扩散区范围扩大,基体晶粒发生粗化,硼化物分布密度显著下降,接头微观组织不均匀性降低;随着合金元素发生相互扩散,各微区成分趋于均匀化,钎缝区Nb、Al、Ti等时效强化元素含量显著提升。（3）微观组织转变对钎焊接头力学性能的影响。随着硼化物的消除,扩散区显微硬度大幅度降低,接头整体显微硬度不匹配性显著降低。固溶和时效处理后,钎焊接头的强度和韧性得到显著提高,最高为803MPa,达到母材抗拉强度的93.8%。接头断裂位置由近钎缝扩散区变为晶间硼化物分布密度较大的扩散区中部,裂纹仅在体积较大的晶间硼化物周围萌生,微裂纹连接和扩展阻力增大,断裂模式为晶间断裂和穿晶断裂相结合的混合模式。（4）钎焊残余应力分布规律与演变机理研究。接头不同微区之间力学性能不匹配,各微区内部组织成分不均匀,导致钎焊接头存在较大的残余拉应力,其中扩散区平均残余应力最大,达到449MPa。固溶处理后,接头各微区组织和成分均匀化程度显著提升,力学性能差异降低,同时各微区基体晶粒粗化促进了残余应力释放,综合导致钎缝区和扩散区的平均残余应力分别下降42.7%和49.7%,钎焊残余应力得到有效调控。