名义成分为Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V的钛合金,中国牌号为TA15,是前苏联于1964年成功开发出的一种钛合金,与其相对应的俄罗斯牌号为BT20,是一种中等强度的近α型钛合金。由于TA15钛合金具有中等的室温和高温强度,良好的热稳定性和焊接性,因此在航空航天领域被作为制造结构承力零件的主体材料而广泛的应用。激光快速成形技术(Laser Rapid Forming,LRF)制造的零件,由于其固有工艺的限制,沿着沉积高度方向择优取向的粗大柱状晶存在着力学性能的各向异性,限制了其在复杂多向应力条件下的应用。本文通过对连续点式锻造激光快速成形(Consecutive Pointmode Forging and Laser Rapid Forming,CPF-LRF)技术制造的TA15厚壁零件在(α+β)相区进行不同温度的热处理,在光学显微镜、扫描电子显微镜下观测其显微组织,而后进行力学性能测试。研究了热处理对TA15合金显微组织的影响和演变的规律,在垂直于沉积高度方向(H向)和沿着沉积高度方向(V向)组织和力学性能的差异性,并结合室温单向拉伸试验的断口形貌进行了分析,探索了解决激光成形技术固有缺陷的可能性。结果表明:连续点式锻造激光快速成形技术制造的TA15合金零件具有良好的组织均匀性,显微组织在H向和V向拥有一致的等轴晶形态;对TA15合金在(α+β)相区进行热处理晶界α相会断开,但是随着退火温度的升高或保温时间的延长,晶界α相会发生粗化,一些呈正六边形角度三叉交汇的晶界α相可以稳定存在;且在较高温度退火时,随着保温时间的延长,初生α相长大化倾向严重;力学性能试验的结果表明,TA15合金的H向试样在945℃时达到了最大的延伸率11.2%,V向的试样在925℃时有着最好的延伸率13.1%。因此在保证材料有足够强度的前提下,对CPFLRF制造的TA15合金零件在925~945℃之间进行退火热处理,可以在消除内部残余应力的同时,减小零件力学性能的各向异性,扩大材料的适用范围。