题目：2219/T87铝合金搅拌摩擦焊接头力学性能研究

2219铝合金在-250℃~+250℃的温度范围内，具有良好的焊接性以及优良的力学性能被广泛用于液体火箭推进器贮箱以储存液氧、液氮或液氢燃料。我国新一代运载火箭航天贮箱焊接结构将采用搅拌摩擦焊焊接工艺。本文重点对8mm2219/T87铝合金搅拌摩擦焊（FSW）接头在不同温度下的拉伸性能和断裂韧性进行试验研究，重点探讨了试验温度以及接头不同区域对2219/T87铝合金拉伸性能和断裂韧性的影响；并利用扫描电镜、金相显微镜对2219/T87铝合金FSW接头的断口形貌和微观组织等进行了观察与分析，并探讨了2219铝合金材料低温增强增韧机理。研究结果表明，FSW作为一种固相连接工艺，其拉伸力学性能远远优于其他熔焊方法。2219/T87铝合金FSW接头常温下拉伸强度可达320MPa，其接头强度平均系数能够达到70%，接头平均延伸率在8%左右。在本试验温度范围内，2219/T87铝合金母材和FSW接头都是随着温度的降低，抗拉强度都逐渐增大。温度对母材和FSW接头延伸率的影响相同，低温时不但不会降低反而略有升高，高温时延伸率增大。这说明该2219铝合金是一种非常适宜在低温下工作的高强铝合金材料。无论是低温还是高温对FSW接头断裂韧性都有好处，其中焊核区断裂韧性最高，远远高于母材。经微观组织分析，FSW焊核区由于受到搅拌头的机械搅拌作用，组织为比母材小很多的等轴再结晶组织，沉淀相分布均匀，所以韧性较高。经拉伸断口形貌分析，FSW断口韧窝细小均匀，这与其较高的延伸率有相符合。