TC4钛合金作为一种常用的钛合金被广泛应用在航空飞机关键结构,如飞机机身壁板、金属整体进气道等。基于飞机金属整体进气道典型件的激光双束焊T形接头在服役过程中因承受空气循环阻力而导致疲劳断裂的问题,以飞机整体进气道中的激光双束焊焊接T形结构为背景,进行焊后热处理以优化焊接结构的力学性能,系统分析不同热处理方法对激光双束焊T形焊接接头的显微组织、静力拉伸性能、横向弯曲性能、疲劳性能及断裂机理的影响,为飞机金属整体进气道的疲劳强度设计及飞机安全性能评估提供了依据。首先,对不同热处理方法的激光双光束T形焊接接头进行微观组织分析。结果表明:未经热处理试件熔合区主要是含粗片层α相网篮组织,经过热处理后的熔合区在存在较多的针状一次α’相马氏体呈网篮状,并且有二次α’相存在,一次退火热处理试验件与双重退火热处理试验件的熔合区显微组织相比较,双重退火后的试验件显微组织的α’网篮状组织体积分数显著提高,针状α’马氏体大小以及相间距均有所降低。其次,对不同热处理方法的激光双光束T形焊接接头的静力学拉伸性能,横向弯曲性能以及低周疲劳性能进行对比分析。结果表明:经过热处理后的焊接接头的拉伸性能,横向弯曲性能及低周疲劳性能均优于未经热处理的焊接接头。两种经过不同热处理的焊接接头拉伸性能,横向弯曲性能区别不显著,而经过双重退火热处理的焊接接头低周疲劳性能明显优于一次退火热处理的焊接接头。最后,利用扫描电子显微镜观察疲劳试验件的断口形貌。焊接接头主要的塑性变形区均在靠近母材的热影响区,未经热处理试验件的疲劳裂纹稳定扩展区的疲劳条纹间距相较经过热处理的试验件增大,表明疲劳裂纹扩展速率增大,双重退火热处理试验件相较于一次退火热处理试验件疲劳条纹间距降低,因此双重退火试热处理试验件疲劳裂纹扩展速率更低,拥有更高的低周疲劳寿命。