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2219铝合金在±250℃的温度范围内具有高比强度、高韧性与优良的加工性,被广泛应用于液体火箭推进器贮箱主体结构。贮箱叉形环材料为2219T83合金,在新一代运载火箭研制过程中,两米级2219铝合金锻环经环轧、淬火、冷锻及时效处理后,数次出现材料的抗拉强度、屈服强度低于技术指标的情况。基于上述背景,论文主要研究了二次时效热处理对原力学性能偏低的2219T83合金组织及力学性能的影响,并在材料经优选的二次时效处理后,开展了2219T83/2219T87对接接头TIG焊工艺研究。分别在175℃及195℃开展了二次时效工艺研究,并进行强硬度测试,随着二次时效时间的延长,原2219T83合金强硬度值均先上升后下降;峰时效时间分别对应11h与5h;合金195℃峰时效态力学性能略优于175℃峰时效态。经金相、扫描电镜、能谱及透射电镜分析,原2219T83合金α-Al基体内溶质原子仍然存在一定程度的过饱和,经195℃×5h二次时效处理后,晶粒尺寸略增,θ′相数量及弥散程度增加,综合作用下,合金力学性能有效提升,满足技术要求。经打底焊及盖面焊工艺研究,8.0mm厚2219T83/2219T87 TIG焊接头,在打底电流230±5A、焊接速度17m/h、弧压14.5±0.3V及钨极尖端直径1.5mm,盖面电流330±5A、焊接速度9m/h、送丝速度42±3m/h及弧压21±0.5V时接头力学性能优良,且具有低温增强增韧特性,室温抗拉强度达304MPa、延伸率5.3%,低温抗拉强度375MPa、延伸率为7.5%,满足技术指标要求。采用XRD残余应力测试法对优选焊接参数下2219T83/2219T87 TIG焊接头进行测试,焊缝中心纵截面残余应力分布为:平行于焊缝方向的分应力σ_x受拉应力,垂直于焊缝方向的分应力σ_y在起弧开始段、熄弧结束段受压应力,中间140mm长度受拉应力。距离起弧端120mm处的横截面上2219T83侧残余应力分布情况为:平行于焊缝方向的分应力σ_x,自焊缝中心向外25mm的范围内受拉应力,距焊缝中心25~65mm测试区受压应力;垂直于焊缝方向的分应力σ_y,自焊缝中心起向外20mm的范围内受拉应力,距焊缝中心20~65mm测试区受压应力。