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2219铝合金在-253～250℃内具有良好的力学性能和抗应力腐蚀性能，焊接热裂纹倾向性低，焊接接头的塑性及低温韧性较好，因此广泛应用于航天工业中，尤其是航天运载器贮箱的制造，是中国新一代重型运载火箭低温贮箱的主体材料。 本文以2219-T87铝合金板材为研究对象，采用单面两层TIG焊接方法对其进行对接焊接，先进行氦弧打底焊接，然后氩弧盖面焊接。研究了焊接接头各区域微观组织及力学性能变化，精细微观组织观察主要包括各区域晶粒形貌及尺寸、组织择优取向、合金元素分布、沉淀相变化等方面，力学性能主要包括维氏显微硬度测试及常温拉伸力学性能试验，并在此基础上讨论组织和力学性能的相关性，分析焊缝及热影响区软化的原因。另外，运用焊接常用的有限元模拟软件Visual-weld对焊接热过程进行模拟，得到热影响区峰值温度曲线与显微硬度变化曲线进行对比分析，讨论焊接热循环过程中热影响区温度变化造成的沉淀相变化，进而导致热影响区软化。最后通过固溶+时效焊后热处理改善接头的软化问题。 结果表明，接头的平均抗拉强度为270Mpa，母材的抗拉强度约为470MPa，接头系数约为57.45％，存在明显的软化问题。对接头各区域进行显微硬度测试，发现焊缝区是硬度最低的区域，打底焊道和盖面焊道的平均硬度值约为76HV和78HV，主要原因是:焊缝区晶粒为等轴树枝晶，平均晶粒尺寸为74.4μm和79.2μm，而母材为沿轧制方向被拉长的扁平晶粒形貌，平均晶粒尺寸为43.4μm，焊缝中细晶强化效果不明显;打底焊道和盖面焊道中分别有60.2％和54.2％的Cu元素消耗于晶界和枝晶界处的θ相中，而母材中仅有24.6％的Cu元素消耗于未溶θ相中，焊缝中固溶强化效果不明显;另外母材中有大量弥散分布的细小θ相，焊缝中则几乎没有沉淀相存在，沉淀强化效果几乎消失。进入热影响区，硬度值先升高再降低到极小值点，之后逐渐升高到母材水平。由于热影响区晶粒形貌与母材相同，近缝热影响区、远缝热影响区平均晶粒尺寸分别为41.5μm、44.9μm，相比于母材未见明显粗化，细晶强化效果相当;26.1％的Cu元素消耗于未溶θ相中，固溶于基体中的元素相差不大，固溶强化效果相当，因此造成热影响区硬度变化的原因主要是沉淀相演变。由熔合线向外1.8mm区域内，峰值温度高于固相线温度，硬度值介于焊缝与近缝热影响区之间;1.8～3mm区域为近缝热影响区，峰值温度高于θ相完全固溶温度，焊接时发生沉淀相的回溶，形成过饱和固溶体带来固溶强化效果使得该区域硬度达到极大值，约为母材的63％;3～22mm范围为远缝热影响区，峰值温度高于θ相起始溶解温度，低于θ相完全固溶温度，焊接时发生过时效，硬度值低于母材，在4.5mm处，峰值温度对应θ相的起始溶解温度，硬度值达到热影响区中最低值，约为母材的55％。 为了改善接头的软化问题，本文通过固溶+时效焊后热处理方式提高接头强度，焊缝区显微硬度达到母材的90％左右，热影响区几乎恢复到母材水平。通过分析不同固溶时间条件下焊缝、母材中第二相的回溶情况以及母材晶粒变化确定最终的固溶处理参数为535℃/60min。之后进行人工时效热处理，接头硬度显著提升，175℃时效16h时接头各区域硬度最高，热影响区硬度与母材基本相当，通过TEM透射电镜明场像和相应选区电子衍射发现此时焊缝与热影响区中的沉淀强化相均为θ相及部分的θ相，达到峰值时效状态，故选定175℃/16h为人工时效参数。因此最终优化的焊后热处理参数为:535℃/60min固溶+175℃/16h时效。