Ti-6246合金是一种高强高温钛合金，常用在燃气涡轮发动机的中温部位，其长时使用温度400℃左右，短期工作温度可达540℃，在该温度范围内具有优异的力学性能。本文以Ti-6246合金为实验材料，利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪等测试技术，研究了热加工、热处理及焊接对合金显微组织和力学性能的影响，为其进一步应用提供依据。　　应用加工图理论研究了Ti-6246合金的高温变形行为和不同应变条件下的变形机制。Ti-6246合金真应力-真应变曲线受加工硬化和动态软化的双重作用影响。在热压缩过程中，流变应力峰值与温度和应变速率有关。流变应力随变形温度的升高而降低，随应变速率的增加而增大。应用Zener-Hollomon关系式以及双曲正弦函数关系式，计算合金α+β两相区的热变形激活能为429.9 kJ·mol-1，β单相区的热变形激活能为245.6 kJ·mol-1;建立了合金的高温变形本构方程，根据动态材料模型建立了合金的热加工图。通过对加工图进行分析可知，合金在895℃/0.5s-1条件下发生动态再结晶，在动态再结晶区域内热变形后组织细小均匀。该合金的功率耗散效率的峰值区温度为860℃，(ε)=0.001 s-1。在此区间内合金发生动态回复与动态再结晶。在低温高应变速率区，合金发生失稳现象，其失稳形式为流变局域化。　　热处理工艺会显著影响Ti-6246合金的显微组织及力学性能，因此研究了固溶温度和冷却方式对合金的显微组织、相组成和室温拉伸变形行为的影响。在实验温度范围内，固溶处理后合金的相组成主要与冷却方式相关，在β单相区及(α+β)两相区固溶后水冷，β相均转化为α"马氏体和少量亚稳β相。空冷组织中β相转变为含有少量的次生α相的β转变组织，且随热处理温度的升高次生α相的含量增加，尺寸也逐渐增大。时效后组织中的亚稳相发生分解，生成细小的次生α相。固溶后水冷试样的拉伸曲线上出现“双屈服”现象，并且随固溶温度的升高合金第一屈服点逐渐升高。水冷和空冷试样经595℃/8h时效后，合金的强度提高，塑形降低。这种趋势在水冷试样中更明显。在两相区空冷，合金对热处理温度不太敏感，经595℃时效处理后合金室温拉伸性能可达到较好的强塑性匹配。　　Ti-6246电子束焊接接头由熔合区、热影响区和母材区三个区域组成，分析表明熔合区中由α相和β相组成，无α"马氏体和亚稳β相出现。焊接接头显微硬度呈不均匀分布，焊接接头各区域随距熔合区中心距离减少，显微硬度逐渐增加。焊后热处理后，熔合区和热影响区显微组织中析出细小的次生α相片层。随着焊后热处理温度由545℃增加至645℃，片层的厚度增大，数量逐渐增加。焊接接头熔合区和热影响区中的显微硬度值先升高再降低。焊接接头室温拉伸断裂均发生在母材区。焊接接头断口可观察到以韧窝为主的塑性断裂。焊后热处理会影响焊接接头熔合区、热影响区和母材区中α相的尺寸和形状，进而影响焊接接头的拉伸性能。焊后热处理条件下，接头拉伸强度的降低归因于母材中α相片层粗化导致的强度降低，接头拉伸塑性的改善归因于焊接接头各区域拉伸塑性的提高。　　Ti-624x合金焊接接头各区域的显微组织随Mo含量的变化而改变。Mo含量越低，Ti-624x合金焊缝熔合区中β柱状晶晶粒尺寸越大。熔合区柱状晶内部为全片层组织，且随着合金Mo含量的增加，柱状晶内部α相的尺寸逐渐降低。热影响区的组织由大量的等轴状β晶粒组成，且晶粒的尺寸随着与熔合区中心线距离的增大而减小。热影响区的显微组织为介于母材及熔合区之间的过渡组织，随着与熔合区中心线距离的减小逐渐由双态组织过渡到片层组织。焊接接头不同区域次生α相分布不同，导致焊态焊接接头的显微硬度呈不均匀分布。且随Mo含量的增加，焊接接头的硬度逐渐升高，其中Mo元素含量在4-5时硬度值的变化最大。随Mo含量的增加，熔合区的强度逐渐提高，室温塑性逐渐减低。