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Received：12 May 2026，
Revised：2026-05-24，
Published：20 July 2026
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中厚板钛合金构件凭借优异的比强度、耐蚀性及高温性能，已成为航空航天、深海探测等高端装备领域的核心基础材料。其制造过程涉及熔焊与固相连接等多种工艺，但受其导热差、化学活性高等固有特性制约，传统焊接工艺易引发晶粒粗大、变形大及气孔等缺陷，严重限制大型复杂构件的制造质量与效率。本文系统综述了中厚板钛合金先进连接技术的研究进展。重点围绕熔焊、固相焊及智能化调控等前沿方向，深入阐述了真空电子束焊（VEBW）、负压激光焊（NPLW）、激光-电弧复合焊（含激光-TIG/MIG/CMT等）、窄间隙摆动激光焊（NGOLW）、等离子弧焊（PAW）以及搅拌摩擦焊（FSW/FSP）等技术的原理与工艺特征。研究表明，上述技术通过精确调控热源能量密度、降低热输入及优化熔池凝固行为，能有效抑制热影响区软化、减小焊接变形并提升接头致密性。目前，这些技术已在航空发动机机匣、深海潜水器载人舱等关键结构中实现工程化应用。最后，文章针对现存技术瓶颈，展望了该领域未来向智能化过程监控、多能场复合化及数字化精准调控的发展趋势，旨在为中厚板钛合金结构的高效、高品质制造提供理论参考与技术支撑。
Medium-thickness titanium alloy components have become core materials in high-end equipment sectors such as aerospace and deep-sea exploration
owing to their exceptional specific strength
corrosion resistance
and high-temperature performance. Although their manufacturing involves diverse processes including fusion welding and solid-state joining
the inherent characteristics of titanium alloys—such as poor thermal conductivity and high chemical reactivity—render traditional welding processes susceptible to defects like coarse grains
significant deformation
and porosity. These issues significantly compromise the quality and efficiency of manufacturing large
complex structures.This paper systematically reviews recent advances in advanced joining technologies for medium-thickness titanium alloys. Focusing on cutting-edge directions such as fusion welding
solid-state welding
and intelligent control
it elaborates on the principles and process characteristics of key techniques
including Vacuum Beam Welding (VEBW)
Negative Pressure Laser Welding (NPLW)
laser-arc hybrid welding (e.g.
laser-TIG
laser-MIG
and laser-CMT)
narrow-gap oscillating laser welding (NGOLW)
plasma arc welding (PAW)
and friction stir welding/processing (FSW/FSP). Research indicates that by precisely regulating heat source energy density
reducing heat input
and optimizing molten pool solidification behavior
these technologies effectively suppress heat-affected zone (HAZ) softening
minimize distortion
and enhance joint integrity. Currently
these technologies have achieved engineering applications in critical structures such as aero-engine casings and manned cabins for deep-sea submersibles. Finally
addressing existing technical bottlenecks
this review prospects future development trends toward intelligent process monitoring
multi-energy field hybridization
and digital precision control
aiming to provide theoretical reference and technical support for the high-efficiency
high-quality manufacturing of medium-thickness titanium alloy structures.
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