Ti₂AlNb电子束接头具有力学非均质性特点,其破坏或疲劳行为与接头各微区的细观力学性能密切相关。本文旨在通过纳米压痕技术和数字图像相关技术等对Ti₂AlNb焊接接头力学非均质性进行研究,以获得其静力学与疲劳性能。为获得Ti₂AlNb电子束焊（EBW）接头微区力学性能,论文提出可采用有限元技术并基于材料Ludwick硬化模型对纳米压入载荷-深度曲线进行模拟,由此建立纳米压入载荷-深度曲线与材料Ludwick硬化模型之间的映射关系,进而反推得到接头不同区域的本构关系。在建立这种映射关系的过程中,作者提出可采用多点拟合法对上述映射过程的鲁棒性进行改进,并对反推过程的灵敏度进行了讨论。在以上工作基础上,论文完成了Ti₂AlNb焊接接头不同微区的纳米压痕试验,并采用多点拟合法建立了Ti₂AlNb EBW接头不同微区的载荷-深度曲线与接头微区材料硬化模型之间的映射关系,从而反推获得了接头不同区域的本构关系;根据所得到的Ti₂AlNb电子束焊接接头微区本构关系,采用分区建模的方法建立了考虑接头力学非均匀性的有限元模型,并将接头静拉伸有限元模拟结果与相应的微区变形测试结果进行了对比,结果表明:模拟获得的接头力学行为与试验吻合良好。为研究Ti₂AlNb焊接接头低周疲劳行为,论文采用B?umel-Seeger方法获取了Ti₂AlNb焊接接头的疲劳参数,并根据有限元模拟结果,运用Morrow平均应力修正的Manson-Coffin方程以及SWT模型对Ti₂AlNb焊接接头疲劳寿命进行了预估。结果表明,SWT模型在估算接头低周疲劳寿命及预测疲劳失效位置方面表现更好。