本发明涉及金属腐蚀行为监测与表征领域，特别是涉及一种无铅焊料合金大气腐蚀行为演化模拟监测装置与方法。该无铅焊料合金大气腐蚀行为演化模拟监测装置包括舱室、控温部件、控湿部件、监测探头、绝缘件、电化学阻抗谱测量仪、拉曼光谱仪、处理器；舱室具有监测腔及监测窗口。控温部件用于调节监测腔内温度；控湿部件用于调节监测腔内湿度。采用无铅焊料合金制成的监测探头曝露于监测腔内，并连接于电化学阻抗谱测量仪，电化学阻抗谱测量仪用于监测探头阻抗谱演化的测量，并连接于处理器；拉曼光谱仪用于监测探头腐蚀形貌与产物相组成演化的表征，也连接于处理器。本发明适用于不同环境中无铅焊料大气腐蚀行为演化的模拟监测与表征，可靠性高。