N263镍基高温合金以其良好的焊接性和优秀的高温性能成为先进超超临界汽轮机组件的重要选材对象之一,而焊接是汽轮机转子等核心组件的主要生产方式。N263焊接接头在高温下长期服役时,由于接头中不同区域的组织存在不均匀性,且微观组织会在高温下发生转变,使得整个接头的高温性能出现一定的变化。因此,研究N263焊接接头在高温下长期时效过程中的组织稳定性和性能可靠性,总结微观组织转变的规律,分析断裂失效的机理,揭示组织演变与性能变化的内在联系,对于焊接接头在高温下长期安全和稳定的服役具有重要的意义。本文以沉淀强化型N263镍基高温合金焊接接头为对象,研究了接头在焊后长期时效过程中微观组织的演变及对性能的影响。结果表明,母材组织主要由γ相奥氏体晶粒和退火孪晶组成,存在Ti（C,N）碳氮化物、MC碳化物、M23C6碳化物和γ′相四种析出相。热影响区中奥氏体晶粒发生了长大,孪晶数量减少,晶粒内有大量析出相出现。焊缝金属区由粗大的柱状晶组成,且存在明显的枝晶结构。由于Ti和Mo元素向枝晶间隙的偏析,在柱状晶界和枝晶间隙中存在大量析出相,主要包括MC和M23C6两种碳化物。焊缝中还存在与基体具有高度共格特性的γ′相。其次,将焊接接头在750℃进行了长期时效处理,时效过程中的组织演变主要包括γ′相颗粒粗化、针状η相析出和MC碳化物分解三个方面。在时效过程中,γ′相颗粒会粗化长大,母材中γ′相的粗化行为符合经典奥斯特瓦尔德熟化理论中粒子尺寸的三次方与时间线性相关的模型,焊缝中γ′相的粗化行为可以用非整数指数模型来描述,指数值大于3,代表了异常缓慢的粗化速度。当时效处理的时间超过1000小时后,母材和焊缝中有针状η相析出。母材中的η相沿轧制方向呈带状分布,焊缝中的η相分布在柱状晶界和枝晶间隙中MC碳化物的附近。η相的析出来自于γ′相转化和MC碳化物的分解。焊缝中MC碳化物的分解反应为:MC+γ→M23C6+γ′+η。最后,对长期时效后焊接接头的高温拉伸、冲击和蠕变性能进行了测试。焊接接头高温拉伸试样均断裂于焊缝中,在800℃高温拉伸时存在轻微的动态应变时效现象。随着时效处理时间的增加,母材和焊缝的冲击韧性均呈降低趋势。时效处理3000小时后焊缝中较小的η相对冲击裂纹的扩展有一定的阻碍作用。时效处理5000小时后焊缝中γ′相颗粒严重粗化,且有大量针状η相析出,使得冲击韧性急剧下降。焊接接头在750℃时的蠕变行为符合幂律蠕变规律,持久寿命方程为lg tr=32.14-12.42 lgσ,外推出的持久强度为σ10755~0=153 MPa。在蠕变过程中,母材晶界上有针状M23C6碳化物析出,焊缝枝晶间隙中MC碳化物发生了分解,有细小的η相析出,且M23C6碳化物长大为颗粒状。焊接接头在750℃和220 MPa时蠕变断裂失效于焊缝中间,断裂形式和机理为由晶界上大尺寸碳化物导致的孔洞聚集型沿晶断裂。