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本文以TC4-DT钛合金母材及电子束焊接(EBW)接头作为研究对象,通过扫描电镜原位试验对焊接接头的的拉伸和疲劳行为进行了原位观测,对拉伸和疲劳断口进行了显微分析,对拉伸与疲劳裂纹的萌生与扩展机理进行了研究。钛合金母材及焊接接头的原位拉伸和断口观察试验表明：等截面焊接接头的原位拉伸断裂于母材区,其变形与母材相似,均没有观察到明显的滑移特征,基本沿着晶界或片状β相界开裂,断口上有明显的韧窝特征,属于塑性断裂；圆截面焊接接头断裂于焊缝区,在拉伸过程可以看到大量的滑移带,裂纹沿着滑移带形成,断口上有较多晶体学平面或晶粒的外形,属于脆性断裂；焊缝区和热影响区缺口试样在缺口尖端均有滑移带出现,裂纹沿着滑移带形成、扩展直至断裂,从断口来看,焊缝区缺口试样属于脆性断裂,而热影响区缺口试样属于韧性断裂。钛合金母材及焊接接头的原位疲劳及断口观察试验表明：焊接接头等截面试样疲劳断裂于母材区,主要以滑移带开裂形成微裂纹,疲劳裂纹扩展至初生a相时,既可以绕过初生α相扩展,又可以切过α相扩展；钛合金母材及焊接接头的缺口试样的疲劳行为主要是缺口尖端的相界面开裂产生裂纹,母材的疲劳裂纹直接以切过初生α相形式扩展,两种工艺的焊接接头焊缝区缺口试样疲劳裂纹基本为沿着或者切过针状马氏体α’相向前扩展；两种工艺的焊接接头热影响区疲劳裂纹基本沿着片状p转变组织扩展,当裂纹扩展至等轴α相时,工艺1试样主要是切过α相扩展,工艺2试样主要以绕过α相扩展。焊接工艺对焊接接头拉伸与疲劳行为的影响主要是通过改变接头处组织结构来影响的。工艺2采用了圆波形扫描,焊缝区晶粒内片状β相相对细小,不利于滑移线的产生,因此工艺2得到的圆截面试样和焊缝区缺口试样拉伸过程的焊缝区滑移特征明显较工艺1要少；母材及等截面焊接接头的原位疲劳均断裂于母材区,焊接工艺对其影响同样不大；焊接工艺对焊缝及热影响区缺口试样疲劳行为的影响不十分明显,但对疲劳裂纹的扩展速率有一定的影响。两种工艺的焊接接头焊缝区缺口试样在疲劳裂纹长度为150um之前,扩展速率比较接近,150um之后工艺1的扩展速率明显大于工艺2；两种工艺的焊接接头热影响区缺口试样裂纹扩展速率在扩展初期较为接近,扩展后期工艺1的扩展速率明显大于工艺2。工艺2相对工艺1对钛合金焊接接头各区域的疲劳裂纹扩展速率影响相对较小,从钛合金结构件的疲劳寿命和安全方面考虑,优先选用第二种焊接工艺。