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本文以Ti2AlNb基合金为研究对象，系统地表征了Ti2AlNb基合金电子束焊接接头在焊态条件下和焊后热处理条件下的成分分布、显微硬度分布、显微组织形貌和力学性能特征。通过研究焊后热处理温度、保温时间和冷速对焊接接头显微组织和力学性能的影响，寻找到了合适的焊后热处理制度。还研究了Ti2AlNb基合金电子束焊接接头的低周疲劳性能。 结果表明，Ti2AlNb电子束焊接接头由熔合区(FZ)、热影响区(HAZ)和母材区(BM)组成。焊态时，焊接接头熔合区为由单一B2相组成的柱状晶组织，熔合区中存在大量位错，经焊后热处理，熔合区转变为由B2相和板条状O相组成的网篮组织。热影响区可分为半熔化区、近热影响区和远热影响区三个区域，经焊后热处理，半熔化区为由B2相和板条状O相组成的网篮组织，近热影响区和远热影响区为由α2相、板条状O相和B2相组成的双态组织。母材区为由等轴状α2相、板条状O相和B2相组成的双态组织，经焊后热处理，母材区析出细小的次生O相板条。 通过提高焊后热处理温度、延长焊后热处理保温时间和降低焊后热处理冷速可以明显增加焊接接头中O相板条的尺寸。焊后热处理条件的改变对焊接接头拉伸强度的影响有限，对焊接接头拉伸塑性的改变明显。焊后热处理温度对拉伸塑性的影响最大，热处理保温时间次之，热处理冷速影响最小。焊接接头室温拉伸断口以穿晶解理断裂为主，焊接接头高温拉伸断口以沿晶断裂为主。Ti2AlNb基合金电子束焊接接头较合理的焊后热处理制度为:850℃/2-4h/炉冷。 室温条件下，峰值应力低于850MPa时，焊接接头的低周疲劳性能可满足疲劳寿命高于5000循环数的设计要求，测试环境温度升高至650℃时，焊接接头低周疲劳性能呈现随温度升高而显著下降的趋势，焊接接头在650℃时低周疲劳寿命要满足5000循环数的峰值应力应不大于460MPa。气孔和机加缺陷是造成Ti2AlNb基合金电子束焊接接头低周疲劳失效的主要原因，室温低周疲劳断口主要为解理和沿晶混合断口，高温低周疲劳断口主要为沿晶断口。