航空发动机的推重比对于提高飞机作战性能至关重要，而发动机重量的减轻是提高推重比的关键因素。线性摩擦焊接作为一种高效的、先进的、精密连接方法，应用于钛合金整体叶盘的制造中，把发动机转子的叶片和轮盘焊接成一体，使发动机的重量大大减轻。而且更加节省材料，使制造成本降低，同时还便于叶片的更换与维修。这样一来，焊接工序的精度及焊缝的质量就会直接影响到整体叶盘的性能和工作可靠性。本课题通过光学显微镜、扫描电镜和透射电镜对TC4钛合金线性摩擦焊接头微观组织和亚结构进行观察和分析。同时还对焊接接头的硬度分布进行测试。试验结果表明:线性摩擦焊接头由母材区、热机影响区、焊核区组成。热机影响区随着距离焊缝中心距离的远近呈现出梯度组织，根据组织不同可将热机影响区分为A、B、C三区，A区组织为等轴α相和层片状（α+β）沿受力方向被拉长组织、B区组织为变形组织、等轴α再结晶组织和焊接过程中产生的少量次生α、C区为α再结晶和针状马氏体组织。焊核区组织主要是针状马氏体，在局部区域马氏体位向趋于一致。对接头组织的动态再结晶过程分析表明：在热机影响区只有α相发生动态再结晶，再结晶晶粒直径大约为1μm左右。焊核区的针状马氏体是由β相再结晶晶粒相变转化得到的。接头组织的亚结构也是形态各异，热机影响区的亚结构主要以位错为主，还有少量的层错和孪晶。焊核区马氏体的亚结构主要有孪晶和低密度的位错。硬度测试表明：焊接头焊核区纵向由中心向边缘硬度逐渐降低，中心硬度约为390HV，边缘为330HV。接头横向自母材至焊缝中心，硬度由大约360HV逐渐增大到390HV左右。