溫斯涵 周煉剛 程 昊 焦好軍 吳素君

（1 航天材料及工藝研究所，北京 100076）

（2 北京航空航天大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100191）

0 引言

在航空航天工業(yè)的發(fā)展歷程中，減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量、提高有效載荷始終是研究的重要方向，因此新型輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的開發(fā)及應(yīng)用研究至關(guān)重要。鋁及鋁合金在輕量化材料體系中占有重要位置，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于化工容器、火箭、探測器、飛機(jī)、艦船、軌道交通等領(lǐng)域。我國航天推進(jìn)劑貯箱主要采用2219、2A14等二代鋁合金，但是新一代運(yùn)載火箭對結(jié)構(gòu)材料的性能指標(biāo)要求明顯提高，需采用密度更低、比強(qiáng)度更高的高強(qiáng)度鋁鋰合金材料才能實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)減重。目前，弧焊作為工業(yè)生產(chǎn)鋁鋰合金產(chǎn)品時(shí)應(yīng)用最廣泛的焊接方法，是2195 鋁鋰合金工程化應(yīng)用推廣所必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文主要介紹了新一代2195鋁鋰合金的成分、組織結(jié)構(gòu)及可焊接性，分析其焊接過程出現(xiàn)的主要問題，概述國內(nèi)外機(jī)構(gòu)通過優(yōu)化2195 鋁鋰合金配用焊絲及弧焊工藝，改善接頭組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能的研究工作，展望國內(nèi)鋁鋰合金弧焊技術(shù)的發(fā)展趨勢。

1 鋁鋰合金概述

鋁鋰合金（Al-Li）是一類添加鋰元素的鋁合金，鋰（Li）作為自然界最輕的金屬元素，密度僅為0.534 g/cm3，在鋁合金中每添加1%（w）的Li，可使彈性模量提高6%，合金密度降低3%［1-2］。鋁鋰合金具有密度低、比強(qiáng)度和比模量高、疲勞裂紋擴(kuò)展速率低（抗疲勞性能好）及優(yōu)良的低溫性能、較好的耐腐蝕性與超塑成形等特點(diǎn)［3-4］。因此，鋁鋰合金已成為航空航天領(lǐng)域的重要材料之一。

鋁鋰合金的發(fā)展極其迅速，基本上劃分為三個(gè)階段［5-6］。20世紀(jì)90年代，針對第2 代鋁鋰合金存在的問題，各國相繼開展第3 代鋁鋰合金的研究，并研制出1460、Weldalite 049、2195、2197等一系列鋁鋰合金，其中2195鋁鋰合金的相關(guān)研究最引人矚目，并在運(yùn)載火箭貯箱及航天飛行器密封艙等結(jié)構(gòu)件上成功取得工程化應(yīng)用［6］。2195 鋁鋰合金提高了Cu/Li 比，并添加了Ag、Mg等新的合金化元素（成分見表1），為Al-Li-Mg-Cu-Ag-Zr 系合金，屬熱處理+變形強(qiáng)化鋁合金［7］，強(qiáng)化機(jī)制見圖1［8］，合金經(jīng)過熱處理后主要的析出相包括δ′（Al3Li）、δ（AlLi）、β′（Al2MgLi）、β（Al3Zr）、θ′（Al2Cu）、T1（Al2CuLi）、S′（Al2CuMg）等。

表1 2195鋁鋰合金化學(xué)成分Tab.1 Nominal chemical composition of 2195 Al-Li alloy

圖1 2195鋁鋰合金強(qiáng)化機(jī)制［8］Fig.1 Strengthening mechanism of 2195 Al-Li alloy［8］

2195 鋁鋰合金較好地解決了第二代鋁鋰合金塑性和韌性較低、各向異性嚴(yán)重等問題，并提高了其抗腐蝕的性能。雖然2195 鋁鋰合金具備低密度、高比強(qiáng)度、高比模量等優(yōu)勢，合金性能對比見表2，并已成功應(yīng)用在航空航天等領(lǐng)域，但是在焊接過程中仍然出現(xiàn)裂紋等問題，阻礙其進(jìn)一步工程化應(yīng)用。

表2 鋁合金性能對比Tab.2 Comparison of properties of aluminum alloy

2 2195鋁鋰合金可焊接性

焊接技術(shù)是2195 鋁鋰合金應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)，目前可以采用弧焊、攪拌摩擦焊、高能束焊等焊接方法對鋁鋰合金進(jìn)行焊接［9-14］?；『缸鳛楣I(yè)生產(chǎn)鋁合金產(chǎn)品時(shí)應(yīng)用最廣泛的熔化焊接方法［15］，具有操作簡單、成本低、熱輸入量易調(diào)節(jié)、電弧穩(wěn)定性好、焊縫成形好等優(yōu)點(diǎn)，是必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。經(jīng)研究與實(shí)踐證明，2195 鋁鋰合金在熔化焊接過程中主要存在氣孔敏感性高、熱裂紋敏感性高和焊接接頭性能下降、焊接成形及氧化等問題。

2.1 氣孔敏感性高

由于加入Li、Mg等化學(xué)活潑性強(qiáng)的合金元素，合金表面極易形成Li2O、LiCO3、LiOH、MgO 等化合物，其表面易吸收空氣中水蒸氣，在焊接電弧下，合金表面的含水氧化膜分解析出原子態(tài)氫進(jìn)入熔池如式（1）所示。

Li對氫的親和力極強(qiáng)，在420～700 ℃會(huì)大量吸收氫氣，因此易在合金澆鑄過程中吸氫，導(dǎo)致鋁鋰合金母材比普通鋁合金母材的含氫量高，在焊接時(shí)有更多的氫隨母材熔化擴(kuò)散進(jìn)入到熔池內(nèi)。熔池內(nèi)的液體金屬冷卻凝固時(shí)，氫在液態(tài)金屬中的溶解度將從0.69 cm3/100 g 急劇降低至0.036 cm3/100 g，過飽和析出氫形成氣泡，氣泡會(huì)通過長大上浮機(jī)制逸出熔池表面，但是鋁合金熱導(dǎo)率較高，焊接后冷卻速度較快，部分在凝固前無法逸出的氣泡，就會(huì)在焊縫中形成氣孔缺陷［16］。

2.2 熱裂紋敏感性高

鋁合金的焊接裂紋屬于熱裂紋，分為焊縫內(nèi)（WM）結(jié)晶裂紋和熱影響區(qū)（HAZ）液化裂紋，在接近固相線溫度的高溫下沿晶界開裂，都具有沿晶開裂特點(diǎn)，通常與晶間的低熔點(diǎn)共晶相關(guān)。結(jié)晶裂紋斷口形貌主要呈現(xiàn)光滑顆粒特征（“土豆”狀或“鵝卵石”狀），斷口表面可見晶間低熔點(diǎn)共晶物或液膜褶皺；液化裂紋斷口形貌與結(jié)晶裂紋的斷口形貌類似，表面為光滑顆粒狀特征，但在熔合線外側(cè)開裂，斷口表面會(huì)表現(xiàn)出軋制母材組織高溫沿晶斷裂特征。

與2219、2A14 等Al-Cu 系合金相比，2195 鋁鋰合金的熱膨脹系數(shù)大（25.77×10-6/K）、冷卻零塑性溫度低（470 ℃）、脆性溫度區(qū)間大（124 ℃），在凝固過程中，容易產(chǎn)生熱裂紋［17］，三種鋁合金脆性溫度區(qū)間對比見表3。LIN［18］研究表明，在冷卻速度和凝固速度一定的條件下，采用變拘束試驗(yàn)方法對比2195、2219、2090、2A14 等鋁合金的焊接裂紋敏感性，測量最大凝固裂紋長度，試驗(yàn)結(jié)果顯示2219 鋁合金最大裂紋距離約為4 mm，2A14約為7 mm，而2195鋁合金最大裂紋距離超過14 mm，證明2195 鋁鋰合金焊接裂紋敏感性要明顯高于2219和2A14鋁合金。

表3 鋁合金脆性溫度區(qū)間［18］Tab.3 Brittleness temperature range of aluminum alloy［18］

2.3 焊接接頭軟化

2195 鋁鋰合金屬于典型的沉淀強(qiáng)化合金，當(dāng)采用傳統(tǒng)焊接工藝時(shí)，焊縫中的金屬熔化并重新凝固，焊縫區(qū)組織具有鑄態(tài)組織結(jié)構(gòu)的特征，熔池在快速冷卻過程中，大量的溶質(zhì)元素偏析在枝晶間，降低了其在固溶體中的過飽和度，即使焊后采取人工時(shí)效，焊縫內(nèi)析出的強(qiáng)化相也明顯少于母材中的強(qiáng)化相。熱影響區(qū)的過時(shí)效也會(huì)引起接頭強(qiáng)度的降低，導(dǎo)致焊接接頭成為焊接結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)之一［10-12］?？傮w而言，焊接接頭軟化會(huì)導(dǎo)致接頭的強(qiáng)度、硬度、塑性均低于母材，往往需要對焊接區(qū)進(jìn)行厚度補(bǔ)償。

2.4 焊縫易氧化

一般Al合金在氬弧焊接時(shí)通常僅需要在焊縫正面通氬氣、氦氣等惰性氣體保護(hù)，但是由于2195鋁鋰合金中Li元素化學(xué)性質(zhì)活潑，在焊接時(shí)極易被氧化，尤其是在焊槍保護(hù)氣無法覆蓋的位置，導(dǎo)致焊縫成形較差，焊縫內(nèi)部氧含量上升，并存在氣孔、夾雜等缺陷，使接頭力學(xué)性能大幅下降，且不利于接頭補(bǔ)焊的抗裂性，會(huì)顯著影響焊接質(zhì)量［12］。

針對2195鋁鋰合金熔化焊接中未解決的熱裂紋敏感性高和焊接接頭性能下降等問題，各國研究人員相繼開展2195鋁鋰合金配用焊絲研制及熔化焊接工藝研究工作，提高焊接頭的抗裂性及力學(xué)性能。

3 2195鋁鋰合金焊絲研究現(xiàn)狀

3.1 國外配用焊絲研制

美國國家航空航天局（NASA）在20世紀(jì)90年代就已開展關(guān)于2195 鋁鋰合金焊接的相關(guān)研究工作［19］，雖然美國已將2195 鋁鋰合金成功應(yīng)用在航天領(lǐng)域，但是文獻(xiàn)資料顯示，利用2319 及4043 焊絲焊接2195鋁鋰合金仍然存在焊接性能不足及裂紋敏感性較高等問題。因此，NASA 等研究機(jī)構(gòu)又對2195鋁鋰合金的配用焊絲進(jìn)行了研究。

從1993年開始至1999年，NASA 及Lockheed Martin 公司共同研制出B218 鋁銅系焊絲及17#鋁銅系焊絲。其中，17#配用焊絲成分為Al-Cu-Ag-Mg-Ti-Zr，晶粒細(xì)化劑以Ti、Zr 為主［20］，成分見表4［21］。與其他3 種Al-Cu 系焊絲及4043（Al-5.3Si）焊絲進(jìn)行對比試驗(yàn)，結(jié)果表明，利用VPPA 焊接技術(shù)及17#焊絲焊接2.4 mm 厚的2195 鋁鋰合金試板具備最優(yōu)異的力學(xué)性能，帶余高焊縫及去余高焊縫的拉伸強(qiáng)度分別為389.1 和348.2 MPa，延伸率分別為5.9%和7.8%，遠(yuǎn)高于4043 焊接頭338.9 和306.6 MPa 的拉伸強(qiáng)度，以及3.2%和3.8%的延伸率，因此被選為2195 鋁鋰合金的配用焊絲之一，并申請了相關(guān)專利［21］。

表4 2195配用焊絲化學(xué)成分［21］Tab.4 Nominal chemical composition of the match welding wire for 2195 alloy［21］ %（w）

Al-Cu 系B218 焊絲的詳細(xì)化學(xué)成分并沒有公布，但是文獻(xiàn)［22］報(bào)道稱該焊絲降低了2195 鋁鋰合金的焊接裂紋敏感性及補(bǔ)焊裂紋敏感性，并與4043焊絲（利用VPPA 方法焊接）的性能進(jìn)行了對比，見表5。結(jié)果如下：（1）焊接1.5 mm 厚試板，B218 焊接頭性能高于4043焊接頭性能；（2）焊接2.4 mm 厚試板，B218 焊接頭帶余高及去余高的拉伸強(qiáng)度約為388.2和327.5 MPa，延伸率約為10.5%和12.6%，同樣高于4043 焊接頭性能；（3）B218 焊絲補(bǔ)焊接頭的力學(xué)性能明顯超過4043 焊絲補(bǔ)焊接頭的力學(xué)性能，其性能與4043 焊絲一次焊接性能相當(dāng)。B218 焊絲在焊接2195鋁鋰合金時(shí)展現(xiàn)出的優(yōu)異的一次焊接及補(bǔ)焊性能，具有很大應(yīng)用潛力。

表5 B218焊絲與4043焊絲焊接頭力學(xué)性能對比［22］Tab.5 Comparison of mechanical properties between B218 and 4043

3.2 國內(nèi)配用焊絲研制

國內(nèi)對于2195鋁鋰合金焊接技術(shù)的相關(guān)研究起步較晚，還未工程化應(yīng)用，但是航天材料及工藝研究所及北京航空材料研究院等科研機(jī)構(gòu)對2195鋁鋰合金配用焊絲成分設(shè)計(jì)的相關(guān)課題開展了研究工作，并取得了一定的進(jìn)展。

焦好軍等［17］利用焊接熱模擬的方法對比了2195、2A14、2219和2A97的裂紋敏感性，并作出合金相應(yīng)的熱塑性曲線，脆性溫度區(qū)間分別為124、103、52 以及143 ℃，說明2195 鋁鋰合金的抗裂性能比2219 及2A14 鋁合金差，但優(yōu)于2A97 鋁合金。同時(shí)，研究了H2195（Al-Si-Cu 系）焊絲焊接2 mm 厚T6 態(tài)2195 鋁鋰合金的焊接性能，其焊縫組織見圖2，接頭組織分布均勻，其中A 區(qū)域?yàn)锳lSi 相，B 區(qū)域?yàn)锳lSiCu 相，C 區(qū)域?yàn)锳l2Cu 相。利用H2195 焊絲焊接2195 鋁鋰合金十字搭接試板，結(jié)果顯示，H2195 焊絲的十字搭接裂紋敏感性低于Al-Cu 系2325 焊絲的裂紋敏感性，經(jīng)測量計(jì)算，其結(jié)晶裂紋率K1=3.1%，液化裂紋率K2=0，滿足K1＜10%，K2=0 抗裂性能要求，見圖3。H2195 焊絲的接頭拉伸強(qiáng)度為336 MPa，強(qiáng)度系數(shù)為0.59（母材強(qiáng)度按570 MPa 計(jì)算），滿足強(qiáng)度指標(biāo)要求，但是延伸率僅為2.3%，塑性指標(biāo)偏低。

圖3 2195/Al-Cu及2195/H2195十字搭接［18］Fig.3 Intercrossed lap joints of 2195/H2195 and 2195/Al-Cu［18］

李小飛等［19］研究了2195鋁鋰合金的熱裂紋敏感性及焊絲成分對接頭組織和性能的影響，試驗(yàn)利用鎢極氬弧焊接在2 mm 厚的試板上進(jìn)行。研究表明，2195 鋁鋰合金臨界應(yīng)變量較小εmin＜0.19%，其焊接熱裂紋敏感性較大，裂紋分布于接頭的焊縫內(nèi)部、熔合線附近等軸區(qū)及弧坑等位置，裂紋均沿晶界分布并擴(kuò)展，被認(rèn)為與晶間的共晶液相相關(guān)。研究人員在ER2319 焊絲的基礎(chǔ)上，研制了Al-Cu-Sc 系和Al-Cu-Ag-Mg 系焊絲，并與ER4043焊絲進(jìn)行了對比，焊絲成分見表6［23］。力學(xué)性能結(jié)果顯示，含Sc焊絲的接頭強(qiáng)度較高，3#和4#超過340 MPa，且韌性較好，沖擊斷口以穿晶斷裂為主；添加Ag、Mg 合金化元素的6#、7#接頭強(qiáng)度為309 MPa，且Ag、Mg 含量的變化對強(qiáng)度提高影響較??；合金化程度低的焊絲接頭力學(xué)性能最差。

表6 焊絲化學(xué)成分Tab.6 Nominal chemical composition of the welding wire%（w）

4 鋁鋰合金弧焊工藝研究現(xiàn)狀

4.1 國外弧焊工藝研究

目前，鋁鋰合金的弧焊方法主要包括熔化極惰性氣體保護(hù)電弧焊（MIG）、鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊（TIG）、變極性等離子弧焊（VPPA）等［10-12］，對于鋁鋰合金的弧焊工藝不斷改進(jìn)發(fā)展，由最初的TIG焊接發(fā)展成變極性TIG（VPTIG）焊接，增強(qiáng)了電弧的穩(wěn)定性，既具備“陰極霧化”作用清除表面氧化膜，又可以減少鎢極燒損，保證電弧形態(tài)及其穿透力。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究了VPPA 方法焊接鋁鋰合金。該工藝綜合了變極性TIG焊和等離子弧焊的優(yōu)點(diǎn)，在保證“陰極霧化”作用清除表面氧化膜并降低鎢極燒損的條件下，可以有效利用等離子束具備的高能量密度的特點(diǎn)，在焊接過程形成穿孔熔池，增加焊接熔深，有利于氣孔逸出，并減小工件變形，可顯著改善焊接質(zhì)量。

英國、法國等國家主要采用TIG 焊、MIG 焊等方法對8090、2091等鋁鋰合金開展焊接研究工作，而俄羅斯已成熟掌握1420、1460 等一系列鋁鋰合金的TIG 焊接工藝，并應(yīng)用于“能源號”運(yùn)載火箭的超低溫燃料貯箱焊接。但是國外公開報(bào)道關(guān)于2195鋁鋰合金熔化焊接技術(shù)的研究資料較少。

20世紀(jì)90年代美國NASA 對2195 鋁鋰合金的焊接工藝進(jìn)行了研究，在利用VPPA 焊接方法的基礎(chǔ)上增加隨焊碾壓補(bǔ)焊工藝（利用機(jī)械法釋放焊接應(yīng)力），解決補(bǔ)焊的裂紋敏感性問題，最終使用VPPA 焊接工藝對2195 鋁鋰合金進(jìn)行焊接，并使用隨焊碾壓TIG 技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)焊，完成STS-91 發(fā)現(xiàn)者號航天飛機(jī)上“超輕型貯箱”（Super Light Weight Tank）的焊接［20］，使其運(yùn)載能力提高3.6 t。

CHATURVEDI［23］通過熱模擬方法研究熱影響區(qū)在焊接過程微觀組織結(jié)構(gòu)的變化，其SEM 及TEM 圖像如圖4所示，并且利用鎢極氣體保護(hù)電弧（GTA）技術(shù)對2195 鋁鋰合金進(jìn)行焊接，填充材料選用4043 焊絲，焊后宏觀金相照片見圖5，對焊后的焊縫組織結(jié)構(gòu)、硬度及拉伸性能進(jìn)行分析，并研究焊后熱處理接頭的組織及性能。

圖4 2195合金600 ℃熱模擬前后SEM及TEM圖像［23］Fig.4 SEM and TEM micrographs of the 2195 alloy before and after HAZ simulation［23］

圖5 利用4043焊絲焊接2195鋁鋰合金接頭宏觀形貌［23］Fig.5 Macroscopic profile of the 2195 welded joint made with a 4043 filler［23］

研究結(jié)果顯示，以T1（Al2CuLi）為主要強(qiáng)化相的T8 態(tài)2195 鋁鋰合金焊接后，焊縫熔化區(qū)（FZ）內(nèi)彌散分 布T（AlLiSi）相，而熱影響區(qū)（HAZ）中的T1（Al2CuLi）相溶解，取而代之的是TB（Al7Cu4Li）相，同時(shí)在晶界處出現(xiàn)微裂紋。焊接頭進(jìn)行焊后熱處理后，焊縫內(nèi)存在球狀初生T（AlLiSi）相及細(xì)小的二次沉淀T（AlLiSi）相，此時(shí)，熱影響區(qū)的TB（Al7Cu4Li）相消失，T1（Al2CuLi）相再次析出。焊后熱處理可以提高焊縫組織及熱影響區(qū)的硬度（圖6），增加接頭拉伸強(qiáng)度及屈服強(qiáng)度，但是不利于接頭的延伸率提高。

圖6 焊接頭熱處理前后硬度［23］Fig.6 Microhardness profile of the W and PWHT materials［23］

4.2 國內(nèi)弧焊工藝研究

張玉崎等［24］分別采用常規(guī)TIG 焊和超聲TIG 焊對2 mm 厚試板進(jìn)行焊接，焊絲選取ER2325 焊絲，對比不同焊接工藝對接頭的顯微組織及力學(xué)性能的影響。由于超聲對熔池的振動(dòng)攪拌作用，接頭組織更加致密，近熔合線附近的等軸細(xì)晶區(qū)較寬，焊接頭熔合線附近組織見圖7；超聲TIG 焊接頭具有更好的抗拉強(qiáng)度及延伸率，拉伸接頭斷裂位置在熔合線外側(cè)熱影響區(qū)域，拉伸強(qiáng)度由常規(guī)焊接的332.2 提高至370.7 MPa，延伸率由2.71%提高至4.07%。

圖7 熔合區(qū)附近的接頭金相組織［24］Fig.7 Microstructure of joints near fusion zone［24］

施軍等［25］采用VPTIG 的方法對2 mm 厚試板進(jìn)行焊接，焊絲選取ER2325 焊絲，觀察分析了接頭的宏觀形貌及微觀組織結(jié)構(gòu)，并測量其常溫力學(xué)性能。結(jié)果顯示，VPTIG 方法可以有效焊接2195 鋁鋰合金薄板，焊縫成形良好，焊縫中心為等軸細(xì)晶組織，在α-Al基體上分布著黑色的δ（AlLi）相，在晶界處存在θ′（Al2Cu）相，接頭強(qiáng)度達(dá)到373 MPa，延伸率為7.4%。

束彪等［26］對MIG 焊接進(jìn)行工藝改進(jìn)，通過增加復(fù)合脈沖、磁場攪拌等技術(shù)改善焊接頭性能，試驗(yàn)采用5 mm 厚T8 態(tài)（6%冷變形+160 ℃/10 h 熱處理）2195 鋁鋰合金，焊接用絲采用ER2319 焊絲（Al-6Cu），絲徑為1.6 mm。對常規(guī)MIG 焊接施加磁場，利用電磁攪拌效應(yīng)細(xì)化焊縫組織，提高接頭的力學(xué)性能，強(qiáng)度由常規(guī)焊接的165.8 提高至282.8 MPa。同時(shí)研究了脈沖MIG 方法對試板焊接影響，雙脈沖MIG 通過焊接電流的周期性變化促使熔池振動(dòng)，增加對液態(tài)金屬攪拌，降低出現(xiàn)焊縫氣孔缺陷的概率，細(xì)化焊縫晶粒，接頭強(qiáng)度由單脈沖焊接后的165.8提高至308.5 MPa，焊接后經(jīng)固溶+時(shí)效熱處理，拉伸性能顯著提高，可以達(dá)到約420 MPa。

5 我國2195鋁鋰合金弧焊技術(shù)研究展望

目前，關(guān)于2195鋁鋰合金的弧焊技術(shù)方面，已經(jīng)取得較大的進(jìn)步，美國的NASA也已成功將其工程化應(yīng)用，提高了其運(yùn)載能力，但是由于2195鋁鋰合金在焊接時(shí)裂紋敏感性很高，該合金還沒有被廣泛推廣。國內(nèi)同樣對2195鋁鋰合金的弧焊技術(shù)開展了大量研究，并取得了一定的進(jìn)展，但是仍然存在以下問題：（1）缺乏提高合金焊接抗裂性的相關(guān)研究；（2）研制的配用焊絲性能普遍低于國外；（3）發(fā)表的文獻(xiàn)中很少提及一次補(bǔ)焊、二次補(bǔ)焊接頭的組織分析及性能研究；（4）絕大多數(shù)試驗(yàn)為試板級焊接試驗(yàn)，缺乏結(jié)構(gòu)件的焊接研究工作；（5）對2195鋁鋰合金焊接工藝研究不全面，沒有制定出工藝規(guī)程。表7總結(jié)了國內(nèi)外對2195 鋁鋰合金的配用焊絲、焊接工藝方法及接頭性能的研究結(jié)果。

表7 2195配用焊絲、焊接方法及接頭性能Tab.7 Research of the welding wire，method and tensile properties for the 2195 Al-Li alloy

通過以上總結(jié)，我國未來2195 鋁鋰合金弧焊技術(shù)的研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下方面：（1）研究提高焊接頭裂紋敏感性的方法，解決焊接中出現(xiàn)液化裂紋及結(jié)晶裂紋的問題，使其滿足K1＜10%，K2=0 工程應(yīng)用指標(biāo)要求，并在典型結(jié)構(gòu)模擬件，例如縱縫、環(huán)縫、法蘭焊縫等結(jié)構(gòu)中加以試驗(yàn)印證；（2）研究焊絲中合金化元素對焊接頭組織、抗裂性及力學(xué)性能的影響，改進(jìn)配用焊絲的化學(xué)成分及制造方法，研制出達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求的焊絲，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)；（3）對焊接頭性能進(jìn)行全面分析研究，包括補(bǔ)焊抗裂性及力學(xué)性能，值得注意的是，攪拌摩擦焊接為目前的研究熱點(diǎn)，因此需開展利用弧焊方法對攪拌摩擦焊縫進(jìn)行交叉焊接及其補(bǔ)焊的相關(guān)研究工作；（4）開展典型結(jié)構(gòu)模擬件焊接試驗(yàn)，研究配用焊絲及焊接方法在結(jié)構(gòu)件上的適用性，探索合適的工藝窗口；（5）完成焊接工藝研究，針對2195 鋁鋰合金焊縫氣孔敏感性高、易焊接開裂等特點(diǎn)，采用單面單層焊、單面雙層焊、兩面三層焊等不同的焊接工藝進(jìn)行焊接，對比焊縫顯微組織、力學(xué)性能及斷裂特征等，對焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化，并形成工藝標(biāo)準(zhǔn)。