海洋在21世纪及未来将成为激烈的国际竞争场所,我国正在大力开发海洋资源。钛合金以其高比强度、可加工性、良好的耐腐蚀性能的特点被广泛应用到海洋装备工程领域。但是,钛及其合金在用作焊接结构件时,焊接热循环的作用会使接头力学性能降低,也极易产生电化学腐蚀破坏。而国内外有关钛合金力学性能方面的研究报道很多,但涉及其焊接接头组织性能及其在海洋大气等特殊环境下耐蚀性研究报道却较少,因此,本课题针对2mm厚TC4薄板采用TIG焊进行施焊,研究不同焊接工艺参数对TC4钛合金焊接接头力学性能的影响规律;并研究焊接电流对焊接接头显微组织特征影响,建立晶粒尺寸与焊接电流的之间关系变化的数学模型;采用热模拟技术得到焊接接头热影响区粗晶区的组织;并通过中性盐雾试验、盐雾-紫外线循环试验模拟大气海洋环境,研究腐蚀时间对母材、粗晶区和焊缝三者的腐蚀行为的影响。研究表明,当焊接电流I=80A、焊接速度V=14m/h时焊接接头的抗拉强度为1080MPa,高于母材,延伸率为12.72%,为母材的56%,在此焊接工艺参数下得到的焊接接头的综合性能最优;TC4焊接接头是焊缝柱状晶区、热影响区粗晶区和热影响区细晶区、母材细晶区四部分组成;TC4焊接接头的晶粒尺寸从焊缝中心经热影响区至母材呈非线性变化,并随着距离焊缝中心的位置的增加而减少;在焊缝区与热影响区的交界处出现晶粒尺寸突变,突变处的晶粒尺寸的最大变化率与焊接电流呈线性关系,关系式为IG(10)-(28)82.236631.0;通过热模拟技术得到的组织中生成大量网篮状马氏体,与实际焊接得到的热影响区的粗晶区组织特征基本一致。通过电化学测试发现,原始试样中母材、粗晶区、焊缝的自腐蚀电位依次减少,自腐蚀电流依次增大,容抗弧依次减少,说明母材的耐蚀性最好,焊缝的耐蚀性最差,粗晶区的耐蚀性次之;母材、粗晶区、焊缝三者随着腐蚀时间的延长自腐蚀电位均向正向移动,自腐蚀电流减少,耐蚀性均增强;腐蚀60天后各微区中焊缝的耐蚀性最差,说明焊缝依然是焊接接头的薄弱区域,对三个区域的腐蚀失重试验发现,失重不明显,钛合金在大气海洋下有非常好的耐蚀性能;盐雾腐蚀60天后的焊缝试样与空气中氧发生腐蚀反应,生成以氧、钛、氯元素为主的腐蚀产物,说明TC4钛合金TIG接头在海洋气氛下会发生一定的腐蚀。