针对搅拌摩擦焊板焊缝局部力学性能表征、硬化方程建立及整体液压成形工艺模拟的难题,基于数字图像相关(DIC)技术,获得了2219铝合金搅拌摩擦焊缝不同微区的应力-应变曲线,构建了搅拌摩擦焊板焊缝区及母材的硬化方程。通过液压成形模拟与工艺实验对比,验证了该方程的准确性,在此基础上研究了2219铝合金搅拌摩擦焊板曲面件液压成形工艺和焊缝变形行为。结果表明固溶处理后FSW焊缝变形主要集中在焊核区和热机影响区,与母材相比,最大变形量分别增加了42.0%和19.0%;半椭球拼焊构件的壁厚减薄区面积与焊缝位置有关,带有偏置焊缝的焊接构件因受到较大的拉应力而更容易发生失效,中心焊缝的应力状态更有利于成形。

本文对2219铝合金薄壁旋压管进行了退火、固溶及时效热处理,研究了热处理工艺对微观组织、拉伸性能和液压胀形性能的影响。结果表明2219铝合金旋压管在400℃以下退火时以回复为主,温度高于450℃时发生再结晶。随退火温度升高,基体组织逐渐由形变组织向再结晶组织转变。固溶处理时随固溶时间延长,再结晶程度逐渐增加,位错密度降低。经退火和固溶处理后,管材的硬化率和延伸率显著提高,抗拉强度随着退火和固溶温度升高而逐渐增大,固溶处理后抗拉强度达到340 MPa,延伸率提高到25%。时效处理后管材的抗拉强度进一步提高到435.2 MPa。管材液压胀形极限随热处理温度升高而升高,固溶态2219铝合金旋压管具有较好的液压胀形能力,适合进行液压成形。