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Ti3Al合金密度低、比强度高、具有优异的高温性能,是航空、航天飞行器理想的轻质高温结构材料,但室温塑性较差限制了它的应用,关于提高Ti3Al合金的室温力学性能近些年已成为许多学者研究的重点。本文研究了元素Al、O对铸态Ti3Al合金组织和室温拉伸性能的影响；制定了多种热处理制度探索固溶温度、固溶时间、冷却速率和时效等参数对铸态Ti-22Al-15Nb-1Mo合金组织和室温拉伸性能的影响；采用脉冲钨极氩弧焊的方法对精密Ti3Al铸件进行补焊,评价了此工艺对原铸件性能的影响。研究表明：Al在18.5-21at.%范围内,随着Al含量增加,铸态Ti3Al合金中a2相的析出量增加,尺寸增大。A1含量在18.5-20.5at.%之间时,随着Al含量增加室温强度大幅度降低,延伸率明显增加；而Al含量从20.5at.%增到21at.%,合金的抗拉强度和延伸率变化不明显,只是稍微降低。O含量在0.068wt.%到0.15wt.%范围内,随着O含量的增加,初生α2相、细小的次生α2/O相和B2相的形态、分布、所占的体积百分比没有明显变化。随着O含量增加合金的强度逐渐增大,延伸率总体趋势是降低,只是在中间存在波动。固溶处理的冷却方式为水淬和空冷时,铸态Ti-22Al-15Nb-1Mo合金室温主相是初生α2相和B2相,随着固溶温度的升高,初生α2相的体积百分比减少,形态没有明显变化；炉冷时,Ti-22Al-15Nb1lMo合金室温主相是初生α2相、次生α2/O相和B2相,初生α2相和次生α2/O相在炉冷过程中粗化,随着固溶温度的升高,初生α2相和次生α2/O相的体积百分比没有明显变化,但是粗化程度加剧。在(α2+O)两相区时效,随着时效温度和时效时间的增加,次生α2/O相的体积百分比增加,尺寸增大；在(α2+B2+O)三相区时效,随着时效温度和时效时间增加次生a2/O相的体积百分比减少,尺寸增大。在1020℃固溶1h然后冷却,随着冷却速率的降低,Ti-22Al-15Nb-1Mo合金的室温强度降低,延伸率升高。以保温棉包裹缓冷的方式时,固溶温度和固溶时间对Ti-22Al-15Nb-1Mo合金的室温强度和延伸率没有明显的影响。在1020℃/lh/SC固溶处理后以不同的时效温度时效,Ti-22Al-15Nb-1Mo合金的室温强度先升高后降低,室温延伸率先降低后升高。同质Ti-22Al-15Nb-1Mo焊丝补焊后的接头经1020℃/1h/SC热处理后的熔合区主要由α2相和B2相组成,补焊产生的热影响区很窄,组织和母材相近；同质焊丝补焊易在熔合区的晶界处产生微裂纹,使得接头的力学性能很差。异质Ti-6Al-4V焊丝补焊后的接头经1020℃/1h/SC热处理后的熔合区主由a相和p相组成,补焊产生的热影响区也很窄,组织和母材相近；得到的接头的力学性能优异。