（中国航空制造技术研究院航空焊接与连接技术航空科技重点实验室，北京 100024）

TC4-DT钛合金是为了满足新一代飞机对长寿命、高损伤容限和良好耐久性的设计需求，在TC4钛合金基础上，通过成分设计优化、纯净化熔炼和β热加工工艺等途径，改善合金损伤容限性能，使其成为具有900MPa强度级别和高断裂韧性的损伤容限型两相钛合金[1]。TC4-DT钛合金的断裂韧性超过90（MPa·m1/2），性能与美国第四代战机F-22上用量最大的损伤容限型钛合金Ti-6Al-4V ELI相当，适合制造大型整体化框、梁和接头等航空构件，是未来飞行器主承力结构的重要选择材料之一[2-3]。航空器主承力结构具有尺寸大、结构复杂的特点，传统的铸造、锻造和机加手段难以直接制造此类结构。因此，亟须发展一种高效的焊接与连接技术，利用多个部分分体制造+整体焊接的手段，实现航空飞行器主承力结构的制造。

线性摩擦焊是近年来发展起来的一种新工艺，焊接过程中无须气体保护和真空条件，可实现大尺寸、大截面构件的焊接，并且接头的综合力学性能优良，能够满足高可靠性部件的使用要求[4]。在航空领域中，线性摩擦焊对大多数飞机结构材料具有良好的焊接适应性，尤其适用于承力构件所选用的高强度金属材料焊接过程[5]。

本文针对TC4-DT钛合金材料，开展其线性摩擦焊接头的组织分析和力学性能测试，为TC4-DT钛合金材料在飞机构件线性摩擦焊制造技术的应用中奠定技术基础。

1 试验方法

试验所用材料为TC-DT钛合金材料，其主要化学成分质量分数为：Al 5.6%～6.5%，V 3.4%～4.5%，其余为Ti；……