针对GH3128镍基高温合金在航天领域中的应用特点,为获得高质量的优异焊接接头,本文结合瞬时液相(TLP)扩散焊技术的独特优势,以厚度为30μm的BNi-2非晶箔片作为中间层材料进行TLP扩散焊试验,探索了接头的微观组织与力学性能随保温时间增加而发生的演化规律,并基于增压TLP试验成果设计并实施了低温高压均匀化TLP扩散焊工艺,为进一步优化TLP扩散焊工艺,扩展其应用范围提供了坚实的实验依据。深入分析了在1100℃/1MPa条件下,TLP扩散焊接头的ASZ、ISZ、DAZ等区域的微观组织形貌在等温凝固阶段、均匀化阶段随保温时间延长而产生的变化规律,使用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)分析接头的元素分布以及析出物的形貌、分布、元素组成,通过对比无析出物区、析出物残留区的尺寸变化,以及显微硬度分布、室温拉伸强度等力学特性,对接头的微观组织形貌-力学性能之间的紧密联系进行了深入分析,研究了接头断口形貌,确定了拉伸断裂位置。证明由于TLP焊接过程中在DAZ中产生的第二相析出物对基体产生割裂作用,使DAZ成为焊接接头的薄弱区域。随着固相均匀化阶段时间的延长,元素扩散越充分,DAZ中棒状析出物含量随之减少,接头的室温力学性能不断提高。当保温时间达到240min时,接头的室温拉伸强度达到最高值。进行了 1100℃/120min/10MPa的较大压力TLP扩散焊实验,证明提高压力能显著改善TLP扩散焊接头的室温力学性能,但是对接头的尺寸精度有一定的不良影响。设计并实施了 950℃、1050℃低温高压均匀化TLP工艺实验,证明在均匀化阶段提高压力的同时降低一定的温度能够在显著提高接头性能的同时,有效降低接头在连接过程中产生的压缩变形量。其中,1050℃低温高压均匀化TLP工艺接头的室温力学性能达到了母材的91.9%。