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对激光焊Ti-15-3(Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn)钛合金焊接接头进行了4种热处理,研究了焊后热处理工艺对接头微观组织和力学性能的影响。结果表明,焊后固溶处理提高了焊接接头的抗拉强度,但降低了接头的伸长率;而未固溶处理的焊接接头表现出更高的强度和伸长率。网篮状组织及细小的α相是导致未固溶处理焊接接头具有更高伸长率的原因。与单级时效相比,双级时效后接头的显微组织析出的α相更为细小,且其显微硬度和抗拉强度更高。