GH4169时效强化型镍基高温合金作为高压转子螺栓组件的首选材料,在制备过程中,激光焊接是一个必不可少的重要环节。但在长期服役过程中γ"亚稳强化相会向δ稳定相转变,导致其性能降低甚至失效。为了满足航空发动机对螺栓组件高强度和大尺寸的要求,航空领域将采用超高强度的GH159钴基高温合金代替GH4169镍基高温合金作为螺栓材料进行较大尺寸螺栓组件的研发。考虑到成本,螺栓组件的弹簧片仍采用GH4169。因此,本文中以GH4169和GH159为研究对象,深入研究不同焊接热输入下GH4169同材激光焊接、GH159/GH4169异材激光焊接过程中焊缝成形机制、微观组织演变及其对螺栓组件力学性能的影响。并且使用SYSWELD软件进行GH4169激光焊接数值模拟。主要结论如下:（1）在1.6mm厚的GH4169同材激光焊接中,随着焊接热输入的增大,焊缝的熔宽熔深也随之增大,焊缝形貌为无茎的葡萄酒杯状,不可避免的在焊缝底部观察到了气孔。从熔合线到焊缝中心,微观组织由树枝晶向等轴晶转变,主要析出相为Laves相。在焊缝两侧热影响区中γ"和γ’沿着焊缝方向,溶解增加,从而导致热影响区硬度降低。（2）将GH159钴基高温合金和GH4169镍基高温合金进行了激光焊接连接。焊接热输入在35.2J/mm～44.8J/mm的范围内,可以获得全熔透的焊缝,焊缝形貌为钉子状。异材焊接接头中也都不可避免地观察到了气孔。确定了焊缝区的析出相也为Laves相,从熔合线到焊缝中心,微观组织也是由树枝晶向等轴晶转变。GH159侧热影响区发生静态再结晶,晶粒沿焊缝方向逐渐增大;在GH4169侧热影响区中,沿着焊缝方向γ"和γ’溶解增加。这些都是使得沿焊缝方向热影响区硬度逐渐降低的原因。（3）无论是在GH4169同材激光焊接中还是在GH159/GH4169异材激光焊接中焊接接头的抗拉强度均随着焊接热输入的增加而降低,且拉伸破坏均发生在硬度值最低的焊缝中。对焊缝组织进行定量统计,其结果表明随着焊接热输入的增加,焊缝枝晶臂间距和Laves相体积分数均增加。焊缝强度主要受焊缝枝晶尺寸（细晶强化）和Laves相的体积分数（固溶强化）的影响。（4）使用SYSWELD软件对GH4169激光焊接的熔池形貌、焊接温度场和残余应力场进行数值模拟。其模拟的熔池形貌和实验测得的熔池形貌非常吻合,确认了建立的数值模拟模型的正确性。因此不仅可以通过建立的模型去满足GH4169激光焊接变化的焊缝熔深要求,还为GH159/GH4169异材激光焊接的数值模拟提供了参考。