高强度铝合金作为轻量化材料,已广泛应用于高速列车、地铁和轻轨等。A7N01S-T5铝合金作为高速列车用新型材料,主要用于列车底座缓冲器、牵引梁等受力关键部位。由于列车运行环境的多变性和复杂性,铝合金焊接后的力学行为成为焊接结构稳定性和有效性的关键。本文主要研究A7N01S-T5铝合金焊接接头的组织、静力学性能、冲击韧性以及高频低载下的疲劳行为,并深入分析了焊接接头的应力腐蚀行为和腐蚀机理,对高速列车运行的安全性及焊接材料的开发具有一定的理论和现实意义。采用MIG焊接方法进行焊接,将焊接接头加工成标准试样,进行组织、冲击韧性、疲劳失效机理和应力腐蚀行为的研究。利用MTS810伺服材料试验设备、半自动冲击设备、高频疲劳试验设备对试样进行力学破坏试验,并利用慢应变速率试验机对接头试样进行应力腐蚀试验；利用金相技术(OM)、X射线衍射(XRD)、电子扫描(SEM)与能谱(EDS)相结合等先进检测分析方法,对试样微观结构、失效机理、断口形貌及物相成分等深入分析。试验分析表明,焊接接头存在严重组织不均匀性,熔合区与热影响区是力学性能最差的区域。焊缝区组织主要为等轴树枝晶,主要强化相α(Mg2Al)相和β(Mg2Al3)发生部分溶解。熔合区与热影响区内形成粗大柱状晶,熔合区内η相(MgZn2)在晶界处出现团聚现象,以球状固溶于铝基体内。热影响区内出现了无沉淀析出区域,母材区强化相分布均匀。硬度测试结果表明,焊缝区与熔合区硬度低于其他位置,在熔合区靠近热影响区处硬度最低(70HV)。静拉伸试验分析得出,焊接系数仅为67%,抗拉强度下降了37%。焊接接头断裂于熔合区,氢气孔和脆性杂质为裂纹源。冲击试验结果表明,在瞬间冲击载荷作用下焊缝区的韧性最好,冲击断裂能是32.3J,而热影响区的最差,断裂能仅为24.2J。原因是晶粒粗化效应与位错运动的速率瞬间增加,低熔点共晶形成的薄膜是影响焊缝区与热影响区耐冲击的重要因素。疲劳试验结果表明,焊接接头与母材的疲劳寿命随应力幅值的升高呈下降趋势,焊趾与熔合区成为接头疲劳断裂的薄弱位置。位错在晶界处的塞积、杂质相与脆性相在晶界处的偏析以及细小未共格或半共格第二相质点切断后形成的无沉淀区促进了裂纹的形成。极化和应力腐蚀试验表明,焊接接头的腐蚀电压和腐蚀电流密度分别达到了-1324mV和0.03mA/cm2,自腐蚀敏感性高于母材。腐蚀环境下,材料内部的强化相失去强化作用。当应变速率升高时,接头与母材的断裂吸收功降低,强度损失和塑性损失增加。腐蚀环境下接头应变速率在5×10-6mm/S时,A7N01S-T5接头的应力腐蚀开始加剧。在应变速率9×10-6mm/s下,腐蚀环境下的接头力学性能出现了最低,应力腐蚀敏感指数达到了0.42,腐蚀最严重。A7N01S-T5焊接接头的SCC机理是母材与接头均通过表层钝化膜的滑移形成点蚀,以应变和腐蚀介质为源动力,产生的氢气随腐蚀介质侵入,加速裂纹脆化扩展。母材内晶界处粗化偏析强化相以阳极优先于母材溶解,形成晶间腐蚀隧道。强化相种类及含量不同,导致在腐蚀介质下焊缝区与热影响区共同形成腐蚀微电池。腐蚀断裂于焊缝区靠近热影响区处,焊缝区作为阳极首先溶解形成蚀坑。腐蚀溶解导致强化相含量及合金元素浓度的变化,在热影响区内形成多电位系统,基体与强化相交替腐蚀溶解,形成晶界腐蚀隧道与腐蚀环,直到材料发生腐蚀断裂。