随着化工行业的承压设备向高温、高压、高速等高参数的方向发展,蠕变—疲劳逐渐成为致使此类设备失效的重要因素。设备在焊接制造过程中不可避免会产生残余应力,研究焊接接头的蠕变—疲劳行为可以为其在复杂载荷下的使用提供重要的理论依据。本文以316L不锈钢为研究对象,以蠕变—疲劳本构、损伤演化及焊接残余应力计算为基础,对焊接接头残余应力在蠕变—疲劳下的力学演化行为及寿命进行了研究,分析了保载时间、疲劳幅值和载荷形式等多种因素对焊接接头在蠕变—疲劳下力学行为的影响。本文主要工作和相关结论如下:（1）对传统的蠕变—疲劳本构模型进行了修正,建立了与保载时间相关的新型蠕变—疲劳本构模型。基于单轴应变控制的蠕变—疲劳试验,在传统的蠕变—疲劳本构的基础上,增加时间相关的疲劳交互影响因子μ和蠕变交互影响因子θ,进而建立了与保载时间相关的新型蠕变─疲劳本构模型,并通过应力控制的蠕变—疲劳试验验证了新型本构模型的准确性。（2）采用数值分析的方法研究了焊接接头的蠕变—疲劳力学演化规律,并分析了各因素对焊接接头蠕变—疲劳行为的影响关系。对焊接接头的残余应力进行了有限元计算,并且使用X射线测试仪验证了焊接接头残余应力模拟计算的准确性。研究发现焊接残余应力在蠕变—疲劳载荷下随着循环周次的增加有逐渐释放的现象,将残余应力的释放现象分别与焊接残余应力在单纯的蠕变或疲劳载荷下进行了分析对比,发现残余应力的释放量不仅是两者释放量的简单叠加,并且阐述了残余应力在蠕变—疲劳下的释放机理。（3）对焊接接头的蠕变—疲劳损伤及寿命进行了分析研究。编写了适用于316L不锈钢的蠕变—疲劳损伤模型子程序,通过与应力控制、应变控制的单轴蠕变—疲劳试验对比验证了蠕变—疲劳损伤模型及子程序的准确性。将蠕变—疲劳损伤子程序引入焊接接头在蠕变—疲劳下的数值分析中,结合试验研究了焊接残余应力对焊接接头蠕变—疲劳寿命的影响。