激光焊凭借其焊接热输入量小、深宽比大、焊缝强度高等优点被广泛应用于钛合金结构件焊接,但激光焊接的焊道凝固快,有时会产生气孔缺陷。尽管焊接标准对气孔大小、数量进行了严格限制,但气孔缺陷极易导致焊接板的提前失效。为此,本文以TA2纯钛中厚板激光焊接接头为研究对象,研究了纯钛板焊接接头不同区域的微观组织、拉伸、断裂等力学性能的差异,在传统断裂判据的基础上,引入SINTAP-FAD失效评定法,对含有气孔的激光焊接接头进行了更精确的结构安全性评定,研究结果对工程上的纯钛板激光焊接接头的安全性评定具有重要理论意义和应用价值。首先,对激光焊纯钛板的焊接接头进行了宏微观形貌观察、焊接区域划分和力学性能测试。通过金相观察研究微观组织在焊缝宽度方向上的变化规律,通过硬度测试并结合组织特性对焊缝区、热影响区和母材区进行界线划分,通过拉伸测试和夏比冲击试验获取焊缝各区域抗拉强度、屈服强度和冲击韧性,并结合微观组织观察和断口形貌分析了焊缝和母材区域断裂特征的差异,完成对激光焊接接头性能分析,同时为后续的研究提供材料参数和边界条件。其次,对焊缝截面气孔缺陷进行了试验观测,结合钛及钛合金激光焊接工艺标准选取合理的气孔缺陷分布特征,基于上述试验测试结果建立含气孔缺陷的有限元仿真模型,详细研究气孔缺陷分布特征包括气孔数量、气孔尺寸和气孔分布位置对焊接接头应力应变场的影响规律,分析不同气孔缺陷分布特征下焊接接头中的局部应力集中现象,进一步探究气孔缺陷对后续接头断裂失效过程的影响。最后,通过引入结构完整性评定方法及失效评定图的概念,对气孔缺陷致使焊缝失稳开裂的行为进行安全性评定,探讨了气孔缺陷分布特征包括气孔数量、气孔尺寸和气孔分布位置在不同工作负载下对焊接接头安全性的影响,并计算出不同气孔特征下的临界失效载荷,研究了气孔分布特征对焊缝开裂的敏感程度。研究工作为焊接接头焊缝的失稳开裂提供了一种有效的评估方法。