Mg-10Gd镁合金为典型的时效强化稀土镁合金,具有较好的耐热性、较高的蠕变抗力以及良好的耐腐蚀性能,在航空、航天以及汽车工业等领域可以对其它合金进行替代而达到减轻结构重量的目的。本文对6.5 mm厚的Mg-10Gd镁合金进行了电子束焊接,研究了不同热输入下的焊缝成形、显微组织以及接头力学性能,解决了接头中出现的气孔缺陷问题,实现了稀土镁合金的可靠连接。Mg-10Gd镁合金的焊接性较差,焊后容易形成下塌,并且在焊缝中存在较为严重的气孔缺陷问题。在保证焊缝熔透的情况下,提高焊接速度和焊接功率,降低焊接热输入可以提高焊缝成形质量,获得近似平直形的焊缝截面形貌。Mg-10Gd镁合金电子束焊接接头包括焊缝区、熔合区、热影响区以及母材区。焊缝区晶粒得到明显细化,由细小的等轴晶组成,且焊缝中上部晶粒尺寸较大。焊缝边界组织主要由等轴晶和较少数量的柱状晶组成。热影响区组织形貌与母材区相比变化不大,但其析出相β′（Mg7Gd）相在焊接过程中会发生转变或溶解,是接头的薄弱区域。Mg-10Gd镁合金母材中的主要强化相为β′相,焊缝中的主要强化相为Mg5Gd相。降低焊接热输入,可以减少热影响区中强化相β′相的转变和溶解,从而有利于提高接头强度。焊缝区由细小的等轴晶组成,其硬度明显超过母材区。接头最高抗拉强度为227.5 MPa,可以达到母材的97.0%,断裂形式为准解理型断裂。在高温拉伸下,接头强度与母材相当。析出强化是母材区的主要强化机制,焊缝区的强化机制主要为晶界强化和第二相强化,而热影响区强化机制是固溶强化。针对Mg-10Gd镁合金电子束焊接接头存在的气孔缺陷问题,对气孔产生机理及控制措施进行了探究。焊缝中的氢气孔主要是由于氢在固态镁中的溶解度与液态镁差异较大引起的,但是母材中含氢量很少,所以形成的氢气孔数量较少。而匙孔不稳定所引起的工艺特征型气孔占多数,采用fluent有限元模拟软件实现了低速焊和高速焊下熔池流动行为的模拟。模拟计算结果表明,采用高速焊可以降低焊接热输入,提高匙孔的稳定性,获得较为平直的匙孔壁面,且熔池金属主要向熔池上下表面流动,有利于气泡的逸出,可以有效控制焊缝中的气孔缺陷问题。