在航空,发电等众多行业中,高温部件的性能面临着苛刻的要求,服役时要经受设备启停等多种变化的载荷,使其处于蠕变-疲劳交互的服役条件下。并且由于焊接产生的内部缺陷会导致其服役时发生裂纹扩展行为,因此研究蠕变-疲劳裂纹扩展损伤机理具有重要的意义,同时焊后残余应力也对部件服役性能产生着重要的影响。本文以新型耐热钢G115作为研究对象,采用蠕变-疲劳裂纹扩展试验结合有限元模拟技术对比分析其蠕变-疲劳裂纹扩展损伤机制及残余应力的作用,主要研究内容如下:（1）采用G115钢紧凑拉伸（CT）试样进行蠕变-疲劳裂纹扩展试验,研究裂纹扩展不同阶段的微观机理。从初始阶段到加速阶段,裂纹扩展模式由穿晶向沿晶转变。初始阶段观察到疲劳辉纹和疲劳条带等疲劳特征损伤组织,之后,蠕变孔洞开始形核长大并伴有二次裂纹,在加速阶段二次裂纹数量增加。此外,利用数值模拟分析了裂纹扩展过程中蠕变、疲劳损伤的变化。从裂纹扩展初始阶段到加速阶段,蠕变损伤逐渐增大,疲劳损伤逐渐减小,与电镜观察结果相符。（2）通过对G115钢紧凑拉伸（CT）试样的预压缩试验进行有限元模拟,分析能预制得到最大拉伸残余应力场的试样形状尺寸以及压缩载荷。发现当试样缺口半径为2.5mm,压缩载荷最大值为17kN时,试样缺口处得到的拉伸残余应力场最大。另外,通过实际预压缩试验结果与有限元模拟结果的对比,以及利用X射线检测仪对试样残余应力场的测量结果与有限元模拟结果的对比,验证了有限元模拟结果的准确性和可用性。（3）通过对G115钢650℃下蠕变-疲劳裂纹扩展试验,对不同保载时间,不同初始裂纹深度以及有无残余应力作用对裂纹扩展速率的影响进行了研究。研究发现,随着保载时间的增长或初始裂纹深度的减小,裂纹扩展速率降低,寿命增长,残余应力对裂纹扩展的影响减小。并且残余应力对裂纹扩展的初始阶段影响比较显著,一定程度地缩短了裂纹的萌生期。对于应力强度因子范围与扩展速率的曲线,残余应力的作用使曲线开始时的“对勾”现象消失,原因可能与初始应力场的分布有关。而（C_t）_avg参量与扩展速率有着良好的线性关系。