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本文针对近α高温钛合金Ti60在航空航天领域的应用,对Ti60合金薄板对接件进行了电子束焊接工艺研究。采用常规电子束焊接方法进行了Ti60合金电子束焊接性试验,研究了电子束焊接工艺参数对焊缝表面成形及焊接接头显微组织、力学性能的影响,探索了焊后缓冷工艺和焊后热处理对焊接接头组织及性能起到的作用,以寻求合适的焊接方法,消除焊接缺陷,获得综合性能优异的焊接接头。Ti60电子束焊接性试验表明,熔合区主要为针片状α’马氏体,热影响区按照组织的不同可以分为3个区域:A区主要为短小的马氏体,B区形成双相组织,C区形成细小的等轴组织。在热影响区与母材的交界处形成了力学性能的薄弱地带,接头室温及高温强度高于母材,弯曲塑性及冲击韧性低于母材,接头显微硬度在热影响区内A区和C区出现两个最高值,熔合区硬度略低于热影响区,母材最低。分析了各个焊接规范参数对焊缝表面成形及接头显微组织、力学性能的影响。结果表明:焊接规范参数的变化主要引起热输入的变化,并进一步影响接头组织,随着热输入的减小,焊接接头组织得到细化。由于焊接接头力学性能薄弱地带的存在,焊接规范参数的变化对接头力学性能没有明显影响。采用焊接电压55kV,聚焦电流2525mA,焊接束流11mA,焊接速度720mm/min的焊接规范获得了良好的焊缝成形。焊后缓冷焊接工艺和焊后热处理都能够有效消除热影响区内的C区,从而消除了力学性能上的薄弱地带。焊后缓冷工艺获得的焊接接头热影响区扩大,熔合区上部形成条状α相,下部马氏体组织减少,组织向平衡态转变,显著提高了接头的塑性。3种焊后热处理分别使组织不同程度的均匀化,采用(940℃/1h FC+600℃/2h FC)的热处理制度,获得了性能优异的三态组织,焊接接头的强度略低于母材,弯曲塑性和冲击韧性都接近母材,取得了令人满意的综合力学性能。