TC4是一种典型的α+β双相钛合金,因其密度小,比强度高,耐腐蚀性好等优良的综合性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、生物医药等领域。激光焊接与传统的焊接方法相比较,其具有焊缝成形好、能量集中、晶粒细小、焊接接头热影响区小等优点,逐渐成为TC4钛合金焊接的主要方法。本文运用激光焊接的方法,研究四种稀土活性剂Y203、La203、Ce02、Nd203对TC4钛合金焊接接头焊缝熔深、组织性能的影响规律,分析活性剂对焊缝熔深增加的机理。针对TC4钛合金活性激光自熔焊和对接焊试验,通过进行金相显微分析、等离子体形态分析、力学性能分析,研究涂覆活性剂之后对TC4钛合金焊缝熔深、深宽比、微观组织、等离子形态、焊缝物相组成及焊接接头力学性能的影响规律。结果表明:在自熔焊试验中,活性剂的涂覆均使焊缝的熔深和深宽比增加,并随着焊接功率的增大,焊缝的深宽比逐渐增加,在焊接功率为2800W时增加最为明显,未涂覆活性剂焊缝的深宽比为0.363,涂覆Y203、La203、CeO2、Nd2O3焊缝的深宽比分别为0.759、0.759、0.797、0.461,焊接功率为3000W和3200W时,未涂覆活性剂焊缝深宽比分别为0.638、0.739,涂覆活性剂后焊缝深宽比均在0.8～1.1之间。通过对等离子体形态进行采集发现,涂覆Y2O3、La2O3、Nd2O3等离子体形态收缩明显,而涂覆CeO2没有影响。在对接焊试验中,活性剂Y203、La203、Nd203的涂覆可以细化焊缝的晶粒和晶内的针状马氏体,并在焊缝发现少许的等轴晶,涂覆CeO2对焊缝晶粒的影响不明显。在相同的焊接参数下,未涂覆活性剂的抗拉强度是712MPa,涂覆活性剂其抗拉强度均有增加,涂覆La203、Ce02、Nd203分别为761MPa、719MPa、745 MPa,尤其是涂覆Y2O3,达到了 853 MPa,增加了近20%。通过对焊缝进行X射线衍射物相分析,在焊缝未发现新相生成,均为马氏体α’相。