第二代镍基单晶合金CMSX-4,具有较高的综合力学性能及组织稳定性是制造航空涡轮发动机叶片的首选材料。过渡液相扩散焊（TLP焊）融合了固态扩散焊和高温钎焊的优点,是实现镍基单晶合金的有效连接技术。本文采用实验及第一性原理技术方法相结合,研究了不同工艺条件下单晶钎焊接头微观组织演变行为,采用理论计算方法探索了中间层硼化物脆性相的形成难易程度,揭示了硼化物机械性能及电子结构关系;另外,探讨了难熔元素（Mo,W,Ta,Re）在单晶结构中γ-Ni及γ′-Ni₃Al占位倾向,揭示了难熔元素（Mo,W,Ta,Re）对降熔B元素扩散行为的作用机制。研究结果如下:（1）研究了不同工艺条件对单晶钎焊接头微观组织演变行为的影响,结果表明:在钎焊温度1180℃,钎焊时间从30-120min,单晶钎焊接头的非等温凝固区、等温凝固区和扩散影响区转变为非等温凝固区消失,等温凝固区宽度增加,扩散影响区宽度增加,硼化物形态依次表现为颗粒状、团聚状和针状。（2）采用第一性原理计算了接头中Mn Bm（M=Ni,Cr,Mo,W,n=23,5,3,1,M=6,3,2,1）二元硼化物的结构稳定性、机械性能和电子结构。计算结果表明:二元硼化物的热力学稳定性与硼含量x之间存在线性关系:Nin Bm为ΔH_f=-22.21x-19.80,Crn Bm为ΔH_f=-151.35x+12.67,Mon Bm为ΔH_f=-138.60x+10.34,Wn Bm为ΔH_f=-100.02x+6.11。力学性能结果表明:Mn Bm（M=Cr,Mo,W）随B含量的增加由塑性逐渐变为脆性,而Nin Bm始终表现为塑性;M₅B₃和M₃B₂结构具有明显的各向异性,M₃B和MB结构具有一定的各向异性,M₂₃B₆结构表现出较强的各向同性特征;Crn Bm的硬度最大,Mon Bm和Wn Bm的硬度值相近,其次,Nin Bm的硬度值最低。电子结构分析发现,强M-B键和费米能两侧峰间的赝隙对硼化物的硬度和相稳定性有重要影响。（3）采用第一性原理方法研究了难熔元素（Mo,W,Ta,Re）及降熔B元素在γ-Ni固溶体、γ′-Ni₃Al强化相中的合金占位,及难熔元素对降熔B元素扩散影响的作用机制。结果表明:降熔B元素倾向于在γ-Ni固溶体及γ′-Ni₃Al强化相的八面体间隙位置,在γ′-Ni₃Al强化相中,难熔元素M（Mo,Ta,W,Re）倾向占位于以Ni为中心的γ′-Ni₃Al超晶胞中。扩散能垒计算表明:在γ-Ni或γ′-Ni₃Al占位的难熔元素M（Mo,Ta,W,Re）对降熔B元素的能垒分别为:3.173和3.347,4.007和4.133,3.462和3.701,3.211和2.30641e V,其阻碍顺序为:Ta>W>Mo>Re。电子结构分析表明:难熔元素半径差异,M和B原子2p3d杂化程度是导致降熔B元素扩散能垒差异的主要原因。