● 摘要
2219铝合金是运载火箭贮箱中常用的材料。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的强度和断裂性能具有重要的理论和工程实际意义。本论文通过常规拉伸、夏比缺口冲击试验，研究了2219铝合金母材及FSW接头强度特征。分析了焊接接头断裂位置及其断裂影响因素；获得了母材及焊接接头前进边和回撤边的TMAZ、HAZ以及NZ五个区域纵、横方向冲击韧性的变化特点。研究表明，接头各区域抗拉强度为母材的78%左右，伸长率为母材的151%~176%；接头各区域的冲击功大于母材。通过断裂韧性CTOD以及CTOA试验分析研究了2219铝合金母材及FSW接头启裂与延性裂纹扩展的行为及特征。对P-V曲线多样性进行了分析，考查了接头各区域纵横向断裂韧性CTOD变化趋势，测量得到延性裂纹扩展断裂参量CTOA的临界强度。结果表明，CTOD的塑性分量所占比例大于弹性分量，接头各区域断裂韧性CTOD和CTOA优于母材。