Ti2AlNb基合金是在Ti3Al基合金研究中发展起来的一种金属间化合物材料,它具有良好的室温塑性、断裂韧性、蠕变和抗氧化性能,可以在600-800℃长时使用、1000℃以上短时使用,是一种具有良好应用前景的轻质耐高温航天发动机材料。激光焊接具有高能量密度、高焊接效率等优点,正在成为焊接钛合金以及钛铝系金属间化合物的主要工艺方法。研究Ti1AlNb基合金的激光焊接工艺性及其焊缝力学性能特点,得出合适的焊接工艺,可以进一步拓展应用该材料构件的加工方法,促进Ti2AlNb基合金的实际工程应用。　　 本论文以扩散型Slab CO2激光器为焊接热源,对3mm厚Ti2AlNb基合金板材的激光焊接进行了试验研究。针对焊前板材表面处理工艺,激光功率、离焦量、脉冲频率等参数进行分析,摸索出其合适的参数范围;测定了Ti2AlNb基合金的激光深熔焊接功率阈值;分析了焊态焊缝组织、热处理后的焊缝组织,测试了焊态焊缝和热处理态焊缝的主要力学性能;应用有限元数值模拟方法,分析了焊接温度场的分布规律,并结合焊接试验对数值模拟结果进行验证。　　 结果表明:该合金激光焊缝外观成形良好;焊缝组织具有联生结晶、外延择优生长的凝固特征,焊缝不同部位的晶粒生长和大小不同,低热输入量的焊缝晶粒细小;未经过焊后热处理的焊接接头,其焊缝组织为单相亚稳态有序B2相,经过焊后热处理,焊缝的显微组织状态发生了明显变化,主要组成相为B2+O相;焊态焊缝室温力学性能较好,采用850℃保温2小时空冷的热处理工艺可明显提高焊缝高温650℃的抗拉强度和塑性。总体结果显示该合金采用激光焊接工艺时,具有良好的可焊性。采用双椭球热源模型模拟出激光焊接温度场,对预测焊接应力变形、制定焊接工艺、设计工装具有参考价值。