钛合金是重要的轻质金属之一,具有广泛的应用前景,长期以来一直是机械、力学及材料等学科的研究重点。焊接连接是金属结构中最常用的连接形式,但是金属焊接结构中焊接接头成分和组织的不均匀性是导致力学性能(特别是抗疲劳性能)不均匀性的根本原因。除焊接共同技术问题,钛合金焊接自身还存在着一些“难以解决”的技术难题,如析出相的问题。本文通过研究TC17钛合金焊接接头的维氏硬度分布、微观组织结构演化的变化规律,建立了缓冲层材料的选择判据。主要研究工作如下:(1)以TC17钛合金为母材,分析了传统接头产生焊接软化的原因。通过引入具有不同化学成分及材料属性的缓冲层,研究了各种焊接接头硬度分布曲线的变化规律和金相组织的演化规律,以改善接头焊接软化和金相组织分布不均匀性为目标,确定了适用于TC17钛合金焊接接头的缓冲层材料为TC4合金。(2)针对上述焊接接头,建立了不同接头中焊接材料和缓冲层材料合金元素含量及力学性能与焊后接头硬度曲线、组织分布及析出相的关系,初步建立了适用于TC17钛合金焊接的缓冲层选择依据。(3)通过对常规焊接接头进行对比分析发现:引入合适的缓冲层材料(即TC4合金),焊接接头断口表面粗糙程度发生了明显改善,焊接软化程度也具有一定的改善。