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2219铝合金由于具有良好的物理性能及成型性能,被广泛应用于各种航空航天产品结构中。目前,2219铝合金已全面应用于新一代运载火箭,在新一代运载火箭贮箱结构中,由于不同结构承力特点不一样,所以在火箭贮箱中不同结构所使用的2219铝合金热处理状态不相同。本文针对三种典型热处理状态2219-T62、2219-T852、2219-T87开展了焊接试验,对典型厚度的2219铝合金悬空TIG焊工艺(直流氦弧打底+交流氩弧盖面)进行了参数优化试验并取得了较优的工艺参数;在优化的工艺参数基础上,进行了不同热处理状态试片焊接,分析了三种不同热处理状态TIG焊接头的力学性能、接头宏观及微观组织形貌,并且根据接头断口特征,分析了断裂机理,判定了接头断裂形式;针对装配条件对接头成形及力学性能的影响开展焊接试验,得出了典型厚度2219铝合金在悬空TIG焊工艺下的极限装配裕度。以7mm厚2219铝合金平板为研究对象,对打底焊和盖面焊工艺特点进行了分析,分析了影响接头成形的主要工艺参数。试验结果表明:打底焊时,选取钨极直径5mm、钨极端部平台直径1.5mm、尖端(锥段)角度40°,选择无脉冲直流氦弧,电流240±5A,焊接速度260mm/min,氦气12L/min,打底焊缝成形良好;盖面焊时,选取钨极直径5mm,钨极端部磨圆,选择交流氩弧盖面,焊接电流300±20A,焊接速度120mm/min,送丝速度600-800mm/min,交流频率55-65Hz,交流平衡65-75%,基值电流50-60%,脉冲频率0.8Hz,脉冲时间60-70%,氩气13L/min,能获得抗拉强度、延伸率高的焊接接头,接头正面过渡圆滑,接头背部成形饱满。研究了不同热处理状态焊接接头的微观组织、力学性能及其断口形貌特征。其中2219-T62+2219-T852接头,2219-T62母材侧晶粒组织比较细小致密,2219-T852母材侧晶粒组织比较粗大,2219-T852侧热影响区组织晶粒粗化现象明显,接头平均抗拉强度286MPa,平均断后延伸率4.4%,接头在2219-T852侧的熔合线区域断裂,断口为塑性断裂;2219-T87+2219-T852接头,2219-T87母材侧为板条状组织,热影响区组织为α(Al)基固溶体,加上金属间化合物Al2Cu及少量的共晶组织,接头平均抗拉强度278MPa,平均断后延伸率5.1%,接头主要沿CYS侧熔合线断裂,断口为混合型断裂;2219-T87+2219-T87焊缝接头,打底焊组织晶粒比盖面层组织更为粗大,盖面焊接头部分由于焊丝有益元素的加入,其组织为细小等轴晶,接头平均抗拉强度296MPa,平均断后延伸率4.9%,断口是典型的韧性断裂。研究了装配条件对2219铝合金TIG焊接头成形及力学性能的影响。试片对接间隙工艺试验结果显示:6mm和8mm板厚极限装配间隙分别为0.6mm和0.8mm,即为板厚的10%左右,超出该容限背部焊缝成形较差,出现反抽现象;装配对接错缝工艺试验结果显示:6mm和8mm极限装配错缝为0.8mm和1mm,即为板厚的13%左右,超出该容限时,焊接电弧不稳定,易出现熄弧现象,且背部焊缝成形不好,出现急剧过渡以及咬边等缺陷。