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钛合金作为飞机的主要及重要材料已经得到了广泛的应用。本文的主要研究对象是作为飞机机翼壁板的TC4合金材料。由于飞行途中飞机机翼要经常受到空气的循环阻力,所以我们要研究其疲劳性能。目的是通过研究TC4薄板T型接头的焊接结构的疲劳稳定性来探究其替代原来的整体锻造结构来达到节约成本,提高原材料利用率,拓展焊接结构在飞机上的应用的目的。本课题的研究焊接工艺包括TIG焊接、A-TIG焊接、LSND-TIG焊接、U-TIG焊接等焊接工艺及一些复合焊工艺。同时也包括对这些焊接工艺的改进措施如冲击、打磨、热处理等来降低残余应力,减少焊接缺陷,提高疲劳寿命。通过残余应力测量我们可以很好的发现各种焊接工艺焊后变形效果及板材上的应力水平,这对我们研究试件的疲劳性能,防止疲劳断裂破坏都有着很好的借鉴意义。通过实验测量我们发现在常规TIG焊后加热处理可以很好的降低残余应力,同时,LSND-TIG焊也对减小板材变形及降低焊后应力峰值有着明显的效果,而U-TIG+A-TIG复合焊则会产生很多的残余拉应力。各种焊接工艺焊后的纵向残余应力分布趋势都是基本相同的,而横向残余应力分布情况则较复杂。这些都需要我们做进一步的探究。通过实验研究我们发现对试件进行打磨、冲击可以很好的提高材料的疲劳寿命,尤其是冲击效果十分明显,同时在低应力范围内LSND-TIG焊对疲劳寿命的提高作用是十分巨大的,较常规TIG焊可达近10倍。但LSND-TIG焊及U-TIG焊都会随应力提高其对疲劳寿命提高的影响逐渐减小。LSND-TIG焊在达到一定应力后甚至会出现负效果。就断口SEM我们发现断裂源都在焊缝表面及焊趾表面,这些位置有焊接缺陷及较大的应力集中,开裂一般是从这些地方或焊缝中的气孔夹渣等缺陷处产生。断裂方式基本为准解理断裂,既有解理面也有韧断面。这些研究成果对这些焊接工艺在飞机上的应用都可以有很好的借鉴意义。