TC4钛合金是国内外使用最广泛的钛合金牌号,是现代飞机结构中一种不可或缺的结构材料。近年来大量激光焊接技术已被用于飞机机身壁板的连接件中。为了实现飞机轻量化以及提高蒙皮与加强筋连接的力学性能,本课题以开发激光双光束技术应用在飞机机身壁板中的T型结构为背景,采用激光点焊接技术、激光双光束焊接技术,对TC4钛合金进行两种承载焊缝的T型焊接,系统地分析和研究其显微组织、拉伸性能、疲劳性能和断裂机理。为飞机机身壁板的疲劳强度设计与飞机安全性能评估提供依据。首先,对两种不同的激光焊接接头进行了微观组织分析,观察焊接接头不同区域两相组织的形貌和所占体积分数大小,结果表明,在熔合区均为针状α’马氏体组成的网篮状结构,与激光双光束焊显微组织比较,激光点焊α’网篮状组织的体积分数增大,针状α’马氏体尺寸增大且相间距减小。其次,对钛合金分别在激光点焊、激光双光束焊作用下的两种承载焊缝的T型焊接接头及两种应力状态下的中值疲劳寿命及拉伸性能进行对比分析。结果表明:激光双光束焊T型接头在两种承载情况下中值疲劳寿命及拉伸性能都更加优异,而激光点焊的中值疲劳寿命分布的更加集中。最后,利用扫描电镜观察疲劳样品的断口形貌。钛合金两种焊接头的裂纹源主要产生在试件表面上。在裂纹扩展区的后期,两个焊接试样的疲劳带间距与前一个阶段相比显着增加,表明裂纹扩展速率增大,不同的是激光点焊试样疲劳条纹间距较激光双光束试样更大,表明裂纹增长率更大。