杜 波，杨新岐，孙转平, 2，王东坡



2219-T87铝合金TIG焊缝摩擦塞补焊接头组织及性能

杜 波1，杨新岐1，孙转平1, 2，王东坡1

(1. 天津大学天津市现代连接技术重点实验室，天津 300350；2. 天津长征火箭制造有限公司，天津 300451)

采用摩擦塞补焊工艺，对8,mm厚的2219-T87铝合金TIG焊缝进行焊接实验，采用光学显微镜、扫描电子显微镜观察接头的焊缝成型、显微组织和强化相转变，通过硬度测试、拉伸试验、断口观测研究接头的力学性能和断裂特征. 结果表明：摩擦塞补焊接头可分为塞棒区、塞棒热力影响区、再结晶区、热力影响区、热影响区和母材区/TIG焊缝区6部分；接头热影响区和热力影响区的强化相粗化，发生局部软化，垂直于TIG焊缝方向的最低硬度(95.1,HV)出现在热力影响区，平行于TIG焊缝方向的最低硬度(75.3,HV)出现在热影响区；接头的抗拉强度可达321.3,MPa，断后伸长率可达2.8%,，分别为母材的72.2%,和28.0%,；拉伸试样断裂位置为热力影响区，断口呈剪切韧窝，属于塑性断裂.

摩擦塞补焊；2219-T87铝合金；TIG焊缝；微观组织；力学性能

2219铝合金是我国新一代运载火箭贮箱结构材料，搅拌摩擦焊已成功应用于火箭贮箱筒段纵缝的焊接，但受到贮箱体积和焊接条件的影响，运载火箭贮箱环焊缝及角焊缝的连接目前仍采用VPTIG焊接工艺．研究表明，2219铝合金采用VPTIG焊接时，接头容易产生气孔缺陷，严重降低接头的力学性能，需要对气孔缺陷进行补焊，以满足贮箱的使用要求．

摩擦塞补焊(friction plug welding，FPW)是英国焊接研究所于1995年发明的一种新型固相补焊技 术[1]．该技术可用于搅拌摩擦焊尾孔的消除及焊接缺陷的修复，在火箭贮箱结构的制造过程中具有重要应用．国外对FPW进行了大量的实验和工艺优化工 作[2-4]；……