● 摘要
2219铝合金是运载火箭推进剂贮箱中常用的材料。搅拌摩擦工艺在国内外火箭贮箱的焊接中正得到比较广泛的应用，为保证运载火箭贮箱焊接结构的可靠性，研究2219铝合金搅拌摩擦焊接头延性断裂性能具有重要的理论和工程实际意义。 本论文通过CTOD以及CTOA试验研究了2219铝合金母材及FSW接头延性裂纹启裂与扩展的行为及特征。获得了接头各区域纵横向临界CTOD值，测量得到延性裂纹扩展参量CTOA。结果表明，2219铝合金母材及FSW接头各区域的临界CTOD和延性裂纹扩展参量CTOA值均高于母材。基于“合于使用”原则计算出了不同载荷下的2219铝合金母材及FSW接头的裂纹容限，为含缺陷FSW结构的完整性分析提供了参考。 对纵横向焊接接头裂纹尖端的应力应变场进行了有限元分析。应用数值模拟与裂纹延性扩展实验曲线相结合的方法，预测分析了2219铝合金搅拌摩擦焊接头的裂纹延性扩展及阻力曲线。为运载火箭推进剂贮箱搅拌摩擦焊结构的断裂控制提供了理论依据。