摆动焊接对异种热处理状态2219铝合金焊接接头性能的影响

蒙丹阳 王惠苗 丁吉坤 张登魁 刘 飞

（1 天津航天长征火箭制造有限公司，天津 300462）

（2 清华大学机械工程学院，北京 100084）

（3 天津职业技术师范大学机械工程学院，天津 300222）

文 摘 针对2219异种热处理状态C10S+CYS铝合金进行钨极氩弧焊接试验，对比研究了常规焊接与摆动焊接接头的力学性能、微观组织、硬度分布等。分析结果表明，相较常规接头，采用摆动焊接工艺的接头其力学性能有所提高，同时接头中下部PMZ、OAZ 的硬度有所下降，宽度范围有所增加。应变分布结果表明，断裂前常规接头最大应变沿对角线分布，而摆动接头呈近似W 型分布；对微观组织及断口观察可知，摆动接头CYS侧的PMZ、OAZ中连续第二相的数量及尺寸有所降低，接头呈韧性为主的混合型断裂特征。

0 引言

2219 可热处理强化铝合金由于其良好的可焊性及优良的焊后性能，被广泛用于航天火箭产品贮箱的生产制造中。2219铝合金被广泛用于美国的土星V号、前苏联的能源号、日本的H-2系列、欧洲航空局的Ariane V 等运载火箭贮箱和美国航天飞机的外贮箱上。我国也将2219铝合金选为新一代运载火箭贮箱的主体材料［1］，贮箱作为典型薄壁压力容器，是由箱底、叉形环和中间筒段的焊接组装而成［2］，作为贮箱重要部件的叉形环通常采用2219-CYS 态铝合金（固溶处理+冷锻+人工时效），而中间筒段则采用2219-C10S 态铝合金（固溶处理+10%冷变形+人工时效），叉形环与筒段焊缝的焊接质量非常重要。

国内外针对2219 铝合金材料的研究有许多，包括钨极氩弧焊（TIG）、搅拌摩擦焊、变极性等离子焊、电子束焊、电阻点焊、激光焊接等在内的诸多焊接方法均有涉及［3-6］，其中TIG 焊接方法应用较为广泛，也是目前国内新一代运载火箭贮箱生产的主力焊接方法。……