本课题来源于北京航空航天制造研究所委托北京工业大学高校强度检测所就TA15合金T型复合焊接结构件焊缝处力学性能研究课题。本课题就T型焊接结构件焊缝处综合力学性能进行了深入研究,为研究钛合金T型复合焊接工艺,提高钛合金焊缝处力学性能提供基础性数据。本文重点研究了以下五个方面:①2种焊接工艺拉伸组合变形实验,考察焊缝处的弹性模量、屈服极限、抗拉强度等指标。②T型焊板压缩实验,考察焊缝处抗压强度、屈服强度。③T型结构三点弯曲实验,考察焊缝破坏时的最大弯角、最大载荷及最大断裂位移。④T型焊接接头疲劳性能实验,考察两种不同加载应力水平下的焊缝疲劳寿命。⑤T型结构件的残余应力测试,探寻残余应力的应力水平及其对结构件力学性能的影响。本文取得的主要研究成果为(电子束与复合焊接):①拉伸:复合焊接工艺BP16强度高(屈服强度较电子束焊接工艺高18%)、塑性差(延伸率较电子束焊接A3工艺低23%)。②压缩:焊接结构件较母材(标准试样)的强度极限低28-52%;5种焊接工艺的强度性能指标中,BP16-1工艺最好,TNCZ2工艺最差,二者最大差别(强度极限)小于19%。③弯曲:断裂时最大名义应力Ti-17为最高,BP16-6最低,二者相差21%,但从弯曲变形角度分析,各焊接状态基本相当。④疲劳:寿命结果显示电子束焊接的寿命大大高于复合焊。⑤残余应力:焊后原始态平板x向、y向呈对称分布;筋板x向、z向呈重叠态势,焊缝处均为压应力。试样残余应力正面呈正负波浪交错状,反面为负值。焊后与试样应力分布不同源于工作段尺寸变化。