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钛合金具有密度小、比强度高和耐腐蚀强等优点,因而在工业领域有着广泛的应用。传统的钛合金焊接方法无法解决高效高质量生产与低成本控制之间的问题。本文采用一种低成本、高效高质量的新型焊接方法,即熔丝钨极氩弧焊方法,对其应用于钛合金焊接领域的可行性和工艺性进行了系统的研究。本文首先通过设计正交试验,研究了熔丝钨极氩弧焊方法在钛合金领域的可行性。通过改变焊接电流、焊接速度、送丝枪与平台之间的角度、TIG枪与平台之间的角度,来分析不同工艺参数对堆焊接头考察指标余高系数和润湿角的影响规律。然后进行5mm厚TA2钛合金单面焊双面成形工艺性试验,研究了焊接工艺参数对焊接过程的稳定性以及焊缝成形的影响,并对优化工艺参数下的对接接头进行了组织和力学性能分析。结果表明:熔丝钨极氩弧焊方法可应用于钛合金焊接领域,焊接电流是影响堆焊接头余高系数和润湿角的主要原因。熔丝钨极氩弧焊方法可实现5mm厚TA2钛合金单面焊双面成形,优化的熔丝TIG焊工艺参数为:70°V形坡口、焊接电流230A,焊接速度155mm/min,送丝速度6.0m/min,钨极距离工件9-10mm,送丝枪和TIG枪与工件之间的角度分别30°和75°,气体流量分别为15L/min和10L/min。对优化后得到的焊接接头进行宏观形貌、显微组织和力学性能分析。结果表明:在优化的焊接参数下,焊接接头成形良好无飞溅、未熔合和未焊透等缺陷。焊缝中心区域组织为不规则锯齿状α与少量针状马氏体组织,晶粒比较粗大,为典型的铸态组织。接头中硬度最高区域位于焊缝中心为147.2HV。焊接接头平均抗拉强度393.21MPa,达到母材的90.1%,断裂位置在热影响区,拉伸断口呈杯锥状,断裂方式为韧性断裂。接头韧性良好,室温下冷弯角可达180°而未产生裂纹。