本文选取GH4169镍基高温合金为试验材料,针对GH4169合金表面损伤的修复问题,采用TIG焊接修复研究工艺参数及母材原始状态对修复试样不同区域组织和力学性能的影响。采用金相显微镜、扫描电子显微镜及能谱仪等分析测试手段对不同工艺参数、母材原始状态及热处理状态下修复试样显微组织进行分析,研究工艺参数、母材原始状态及热处理对修复试样硬度和拉伸性能的影响。得到如下研究成果:TIG单道焊接修复工艺试验表明,在不同的工艺参数下试样均得到较好的修复区组织,修复区与母材形成了较理想的冶金结合,但在修复区存在少量微小气孔缺陷。修复试样修复区的微观组织从母材到修复区中心大致依次可分为基材区（SZ）、热影响区（HAZ）、部分熔化区（PMZ）以及修复区（RZ）四个部分。SZ为细小的等轴晶组织,HAZ晶粒长大粗化且出现较多孪晶组织,PMZ晶界特别是三角晶界处发生部分熔化并在后续凝固形成γ+Laves组织,晶粒表现为局部细化,RZ由典型的外沿生长柱状晶组织组成,亚结构为二次臂较发达的枝晶。随着焊接速度和送丝速度的增大以及焊接电流的减小,HAZ与PMZ的宽度及晶粒大小呈现下降的趋势,修复试样不同位置显微硬度整体上是逐渐升高的,而在相同的工艺参数下,修复试样不同位置显微硬度整体表现出由HAZ→PMZ→RZ逐渐升高的趋势,直接时效热处理后各个区域硬度值均显著提高,分布规律保持不变。在最佳修复工艺参数下,即焊接电流100A,焊接速度3mm/s,送丝速度15mm/s,修复态试样拉伸性能更加优异,抗拉强度达到了660MPa,直接时效热处理后修复试样的抗拉强度大幅提高,最高达到了1100MPa,接近锻件标准。对比拉伸断后试样及断口发现,无论是修复态还是热处理态,修复试样裂纹源均位于RZ底部与基材交界处,断裂机制为韧性和脆性混合断裂。在最佳参数下对不同原始状态的GH4169合金母材进行TIG多道多层焊接修复,组织观察证明修复区与基材形成了良好致密的冶金结合,组织致密,无缺陷存在。锻造态母材修复试样SZ晶内弥散分布着细小的颗粒状M₂₃C₆相碳化物和部分δ相,HAZ晶界和晶内存在着富Nb元素的MC相以及细小颗粒状M₂₃C₆相,PMZ晶界析出链状Laves相,晶内存在少量细小的M₂₃C₆相颗粒,时效态母材修复试样SZ晶界与晶内的δ相略微减少,M₂₃C₆碳化物析出相数量有明显增多且更细小;HAZ晶界存在富Nb元素的块状MC相,PMZ在重新凝固晶界析出块状MC相和条状Laves相,晶内分布着颗粒状M₂₃C₆相,晶界还存在着少量γ/MC+γ/Laves低熔点共晶相。直接时效处理后修复试样各区域有强化相γ″相析出,同时HAZ的晶内与晶界依然分布着小块状的MC相与颗粒状的M₂₃C₆相,析出相的大小及形态没有明显改变;PMZ内仍存在较多的M₂₃C₆相和Laves相,各相形态变成了块状和条状。修复态试样RZ由底部到顶部,枝晶组织发生了由胞状晶→柱状树枝晶→等轴晶的转变,Laves相发生了由细小白色颗粒状→长条链状→细小的颗粒状的转变,直接时效热处理并没有使得修复试样RZ组织及原有的M₂₃C₆相和Laves相产生较大的改变。不同原始状态母材修复试样的显微硬度分别比较整体上表现为SZ最高,HAZ最低,表现出由HAZ→PMZ→RZ→SZ逐渐升高的趋势。直接时效处理后修复试样各个区域硬度值均得到了显著提高,整体规律保持不变。锻造态母材修复试样抗拉强度约为817MPa,延伸率约为21%,时效态母材修复式样抗拉强度约为824MPa,延伸率约为17%,修复区是拉伸过程中裂纹的优先扩展区域。直接时效热处理后,锻造态基材修复试样抗拉强度得到大幅提高,达到了1230MPa,而延伸率下降到了约12%,断口表面凹凸不平,断裂机制为韧窝密集型的韧性和脆性混合断裂,修复区发现少量二次裂纹,裂纹优先在此区域萌生扩展。