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对TC21钛合金电子束焊接接头的疲劳断口进行了基于宏观扩展区面积和微观疲劳条带的定量分析。结果表明：在断裂韧性大小相同的情况下，可由扩展区面积反推构件承受的应力，反推计算所得应力与实际加载疲劳应力的相对误差在10％以内；疲劳裂纹稳定扩展第二阶段的显微特征是疲劳条带，利用Paris公式反推焊接结构的原始疲劳质量，原始疲劳质量呈正态分布，实验结果对钛合金电子束焊接结构的工艺评定具有重要的工程意义。