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2219铝合金具有良好的力学性能、抗应力腐蚀性能、焊接性能,热裂纹倾向低等一系列的优点,被广泛应用在航空航天领域。开展2219铝合金的焊接工艺性能评估过程中发现,气孔发生率高被证实是交流钨极氩弧焊（TIG）接头质量的主要薄弱点。由于采用交流TIG焊对2219铝合金进行焊接时,焊接过程电弧不稳定,焊缝易夹钨,加上材料本身对气孔敏感性高,因而气孔生成严重,尤其是在熔合区易出现密集的微气孔,此外,交流TIG焊缝熔深浅和生产效率低制约了其的发展。本文针对2219铝合金交流TIG焊缝内部气孔高的问题,提出了2219铝合金直流正接活性TIG焊（DCEN A-TIG）方法。鉴于直流正接TIG焊电弧稳定和产热量高、钎焊中氟化物去除氧化膜的特点,将氟化物和直接正接TIG焊相关优点结合起来,利用氟化物活性剂去除铝合金表面氧化膜实现2219铝合金的直流正接TIG焊工艺,其突出的特点是有效降低了TIG焊缝内部气孔,增大了焊缝熔深,改善了焊接质量,满足运载火箭贮箱中等厚度结构Ⅰ级焊缝质量要求。针对2219铝合金的直流正接A-TIG焊的初步试验已获得成功,但在活性剂的配方优化、活性剂去除2219铝合金表面氧化膜和焊缝内部气孔、增加焊缝熔深等方面,仍然需要通过深入而系统的研究予以阐明。本课题通过活性剂配方的研制去除2219铝合金表面氧化膜,实现了2219铝合金直流正接A-TIG焊技术,探讨了活性剂去除2219铝合金表面氧化膜、抑制TIG焊缝内部气孔、增大焊缝熔深的机理,为促进2219铝合金直流正接A-TIG焊工艺在运载火箭贮箱结构上的应用提供了理论支撑。（1）研究了用于2219铝合金直流正接A-TIG焊的混合组元活性剂配方。活性剂配方的研制是2219铝合金直流正接A-TIG焊接技术的核心内容,本文采用混料均匀设计法和二次多项式逐步回归的方法获得以氟化物为主的混合组元活性剂配方,该配方不仅可以去除2219铝合金表面的氧化膜,抑制TIG焊缝内部的气孔,还可以增大焊缝熔深。（2）研究了活性剂去除2219铝合金表面氧化膜及抑制TIG焊缝内部气孔的机理。采用物质吉布斯自由能函数法对氟化物活性剂与Al2O3氧化膜之间发生的化学反应进行热力学计算与判据。采用高速摄影系统采集熄弧前和熄弧后TIG焊缝熔池表面形貌,研究涂覆活性剂与不涂活性剂熔池表面氧化膜的变化情况。采用XRD分析手段对焊渣进行物相分析。涂覆氟化物活性剂增加了Al/Al2O3界面的缺陷,降低了Al2O3氧化膜对Al基体的粘附性,有助于剥落焊缝表面氧化膜。分析了不同氟化物ZnF2、LiF、Nocolok和混合组元活性剂去除氧化膜的机理。采用红外热像仪测量焊接接头的温度,涂覆活性剂能增加直流正接TIG焊接头热输入,焊接热输入的增大降低了熔池的凝固速度,增加了熔池存在时间,氢气泡有足够时间从熔池中逸出。通过对熔池表面受力情况进行分析可知,涂覆活性剂引起的焊接热输入增大,改变了熔池原有的受力状态,熔池的流动方向有利于气泡浮出,进而抑制焊缝气孔产生。（3）研究了活性剂增加2219铝合金直流正接A-TIG焊缝熔深的机理。通过对焊缝熔深熔宽测量发现,涂覆Al F3、ZnF2和混合组元活性剂均增加了直流正接TIG焊缝熔深熔宽,熔深熔宽随着焊接速度的增大而减小,随着焊接电流的增大而增大。利用高速摄影系统拍摄电弧形态,涂覆AlF3活性剂的电弧形态出现了拖尾,涂覆ZnF2活性剂的电弧形态发生了膨胀,而涂覆LiF、Nocolok和K2SiF6三种活性剂的电弧形态未发现明显变化。通过双钨片试验、焊道偏移试验以及焊缝区元素面扫描可知,氟化物活性剂不会随着金属的流动进入到焊缝熔池内部,氟化物主要是通过影响焊接电弧来增加熔深的。氟化物活性剂在焊接电弧中的电离与复合有助于增加焊缝熔深,而氟化物活性剂引起焊接接头热输入的增大,使焊缝熔深增大的同时,焊缝熔宽增大。（4）研究了直流正接A-TIG焊和变极性TIG焊两种焊接工艺对2219铝合金接头组织和性能的影响规律。直流正接A-TIG焊降低了接头熔合区气孔和链状气孔的产生。通过力学性能和腐蚀性能测试发现,直流正接A-TIG焊接头在性能方面具有与变极性TIG焊接头相当的技术指标。研究了工艺参数对2219铝合金直流正接A-TIG焊接头力学性能的影响。合适的活性剂浓度有利于减少焊缝气孔,焊前清理工艺对焊后接头强度影响不大,而焊接电流和焊接速度对接头强度影响较大,过小的焊接电流和过大的焊接速度会造成焊缝背面出现未熔合现象,大大降低力学性能,送丝速度主要对焊缝的余高和熔宽有影响。利用扫描电镜、透射电镜和XRD衍射仪研究了2219铝合金直流正接A-TIG焊接头母材区、焊缝区和热影响区的组织形貌和物相,建立了接头不同区域组织与硬度分布、腐蚀性能之间的联系。