2219 铝合金FSW 和TIG 焊接头力学与腐蚀行为

王非凡，谢聿铭，吴会强，马飞，黄永宪

(1.北京宇航系统工程研究所，北京，100076；2.哈尔滨工业大学,先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨，150001)

0 序言

2219 铝合金属于时效强化型Al-Cu 铝合金，因其高比强度、高/低温承载性能及优异的焊接性能，已成为国内外航天运载器推进剂贮箱应用最广泛的材料，也是中国长征五号等新一代运载火箭的主要结构材料[1].当前，随着中国对新一代载人运载火箭和重型运载火箭研制需求的提出，大型化整体制造已成为支撑高性能、高可靠要求的重要手段，其中，大尺寸整体塑性成形、大厚度高性能焊接已成为关键前置技术[1-2].

国内针对航天贮箱的焊接主要采用钨极氩弧(tungsten inert gas，TIG) 焊和搅拌摩擦焊(friction stir welding，FSW)两种.TIG 焊因其工艺灵活，焊缝质量较好，在贮箱焊接的生产中长期占据着重要地位[3].然而，其熔化过程带来了较高的热输入，使得接头焊缝区(weld zone，WZ)及热影响区(heat affected zone，HAZ)存在较为严重的晶粒粗化现象，且存在较高的焊接气孔倾向性，对接头力学性能及耐腐蚀性能存在不利影响[4].FSW 作为一种非熔化固相焊接技术，其较低的热输入可有效控制晶粒生长和沉淀相粗化，还能避免由熔化-凝固过程诱发的裂纹、气孔等缺陷，已成为贮箱焊接主要发展方向[5-6].

围绕2219 铝合金贮箱焊接研究主要集中于5～ 10 mm 厚度的焊接工艺参数、力学性能、微观组织等方面[7].对于FSW 与TIG 焊两种焊接方法所获得接头的腐蚀行为相关的对比研究仍较少[8-10].文献[11]研究表明2219 铝合金焊接接头的耐腐……