随着科学技术的不断进步,对航空航天飞行器的性能要求越来越高,这就对航空航天材料及其加工技术提出了新的挑战。能够有效减重的连接技术和轻质、高强的新型材料,已经成为人们在材料开发及应用过程中迫切寻求的目标。TC11钛合金作为一种比较成熟的钛合金材料已经应用于制造航空发动机的鼓筒、压气机盘、叶片、飞机结构件等重量轻、可靠性强的结构。电子束焊接技术作为目前多种焊接工艺中最成熟的高能束流加工方法之一,是航空航天飞行器构件的有效连接方法。本课题以TC11钛合金电子束焊接接头为研究对象,研究了TC11合金电子束焊接接头的显微组织、显微硬度分布以及室温拉伸变形行为,并测定了焊接接头试样及母材试样的高、低周疲劳等性能,为TC11钛合金及电子束焊接技术在航天航空领域的推广应用提供数据支持,并得出以下结论：焊接接头熔合区形成的针状马氏体组织提高了接头的硬度,原位拉伸结果显示拉伸过程中应变局部化及断裂位置都在靠近母材的区域。接头母材部分先于熔合区部分进入屈服阶段,熔合区变形与否取决于母材的应变硬化程度,基体合金应变硬化能力的增加有望改善接头整体性能。通过对TC11电子束焊接接头及母材样品的高周疲劳、低周疲劳实验,得出了焊接接头及母材样品的S-N、ε-N曲线。焊接接头样品疲劳性能与母材相当,接头样品在母材区断裂。裂纹源均在样品表面形核,断裂方式为解理或准解理断裂。进行了纯焊缝试样、纯母材试样和标距段为焊缝熔合区的焊接接头三组板状试样的疲劳实验,和焊接接头样品循环过程中残余应变的累积观察实验。发现接头样品在高应力疲劳实验中,塑性变形在焊接接头母材区累积,焊接接头熔合区、热影响区和母材区三个区域的材料基于应力疲劳的相对强弱为：熔合区>热影响区>母材区。电子束焊接接头性能良好,焊接接头具有不低于母材的拉伸、持久、高周疲劳、低周疲劳性能。