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采用真空电子束焊接不等厚TC4钛环,焊后对接头进行整体退火、电子束局部退火、不退火方式获得3个接头。采用X射线测残余应力、通过拉伸、弯曲试验以及光学显微镜对焊接接头组织和性能进行研究。结果表明：焊后局部退火与整体退火能降低接头残余应力且使接头区域残余应力变化稳定,其作用效果相当;真空电子束局部退火能细化焊缝针状组织,改善热影响区组织。三种状态下接头都具有较高的抗拉强度并表现出良好的弯曲性能。