现代工业的迅速发展对钛合金的性能提出了更严苛的要求,传统单一钛合金在某些方面已经不能满足实际应用的需求,人们将目标转移到具有更好的高温性能、更好耐磨性的钛基复合材料。本课题基于钛基复合材料研究的基础上,使用真空电子束焊实现了体积分数为3.5%TiBw/TC4复合材料的连接,通过电子束焊接工艺优化获得成形美观、性能优良的电子束焊接接头。对典型接头显微组织、性能、基体晶粒尺寸、应力分布和增强相分布、形态进行了分析,探究了接头断裂位置变化的原因,对焊缝气孔的形成原因进行分析。最后根据实际应用情况对电子束焊接工艺对材料的耐磨性以及耐腐蚀性的影响进行了分析。首先分析了母材组织及性能,TiBw/TC4复合材料中Ti Bw增强相在基体中呈明显的非连续性网格状分布,母材中存在明显的Ti Bw富集区及Ti Bw分布较少的区域,母材抗拉强度为1170MPa。通过电子束焊接工艺优化发现焊接工艺对焊接接头成形及性能影响明显。最优电子束焊接工艺参数:焊接速度400mm/min,焊接束流10m A,聚焦电流593m A(表面聚焦),扫描参数X=Y=200、频率500Hz,室温抗拉强度为1125MPa。对焊缝熔合线附近气孔进行分析,熔合线附近气孔主要由氢气孔以及材料本身制备过程中引入的气体共同作用形成,在电子束焊接过程中由于焊接速度较快气泡来不及溢出而残留在熔池内形成气孔,可以通过添加电子束扫描等焊接工艺优化减少气孔数量,提高接头室温抗拉强度、耐磨性以及疲劳性能。选取典型接头进行分析,TiBw/TC4复合材料电子束焊接接头呈现倒置“钟罩形”,焊缝靠近熔合线附近为树枝状晶区及焊缝中间位置的等轴状晶区。焊缝内显微硬度平均值为436HV高于热影响区并都高于母材。基体TC4晶粒平均直径在焊缝为3.05μm,热影响区略增大至3.50μm,母材明显增大至12.80μm,在远离焊缝的热影响区与母材边界处形成接头薄弱区域。焊缝内增强相呈网格状分布,网格尺寸相对母材明显减小,增强相形态为细小的晶须状,制备过程中残留Ti B2在焊接过程中也与基体Ti发生反应生成晶须状Ti B。最后探究了电子束工艺对TiBw/TC4复合材料耐磨损性以及耐腐蚀性能的影响,结果发现经历了电子束焊接热循环后耐腐蚀性及耐磨性都有不同程度的降低,不同焊接工艺对耐腐蚀性及耐磨性的影响不同。