Ta是一种熔点高达2996℃的难熔金属,由于其具有良好的焊接性和加工性,常在航空航天、核能和医疗等领域使用。但Ta的价格昂贵,需要与其它金属连接降低成本。Inconel718合金生产工艺成熟,年产量高,具有优异的高温强度、稳定的力学性能和可加工性,通常用作航空发动机零件。因此,Ta与Inconel718合金的连接不仅可以优化设计,发挥各自的优点,还可以减少Ta的使用,降低成本。但Ta和Inconel718合金物理化学性能差异大,极易生成富Ta的金属间化合物,增加了焊接难度。高真空度的电子束焊接具有焊接变形小、热量精确可控、焊缝纯度高等优点,特别适合Ta和Inconel718合金的焊接。本文对2 mm厚的Ta和Inconel718高温合金板材实施了电子束焊接。讨论了这两种金属在焊接时可能出现的问题,分析了电子束偏移量对焊接接头成形性能、显微组织、缺陷特征和力学性能的影响,讨论了焊后固溶处理对显微组织和力学性能的作用。研究表明:电子束对中焊焊缝主要由柱状晶和树枝晶组成,有大量的Ni-Ta,Fe-Ta和Cr-Ta脆性金属间化合物生成,呈层片状分布于Ta侧,提高了接头的脆性。空洞和渗透裂纹等缺陷的出现进一步降低了接头的力学性能。偏Ta 0.5 mm焊接接头空洞和裂纹等缺陷问题依旧存在,Ta侧较高的热输入还促进了金属间化合物的生成。同时,焊缝冶金不良,塌陷严重,接头抗拉强度最差。偏Inconel718合金0.5 mm焊接接头成形良好,焊缝区出现细小的柱状晶、树枝晶和等轴晶组织,空洞尺寸减小,渗透裂纹消失。由于热源靠近Inconel718合金侧,从而减少了Ta的熔化量,促进了Ta侧柱状晶结构和网状结构的生长,抑制了富Ta有害相的产生,提高了接头的抗拉强度,达到了480 MPa。经过固溶处理之后,熔池中元素偏析状况得到缓解,分布更加均匀。Ta元素固溶到了γ基体中,不仅提高了固溶强化效果,还促进了富Ta的MC型碳化物的析出,从而显著提高了焊缝区的显微硬度。通过元素的扩散,Ta侧金属间化合层的厚度增加,Ta含量降低,在一定程度上提高了接头的韧性。但Ni,Fe,Cr元素和Ta元素扩散的不平衡性,在金属间化合物层上产生大量的空洞和裂纹,降低了接头的抗拉强度。