随着航天制造技术的发展，航天材料及其制造工艺也在不断更新进步，目前用于制造运载器主结构的材料主要为2014、2219等铝铜系固溶强化铝合金。其屈服强度和断裂强度方面大幅超过了第一代防锈铝材料，但焊接接头性能却低于第一代材料。本课题从焊接热输入与热循环的测控入手，通过试验提出对焊接接头组织量化的“控性”思路，对现行单面双层TIG焊工艺的焊接区域“温度—时间”经历进行优化分配。在“时间”上控制焊接接头在时效温度以上的停留，尽可能减小强度的下降;同时在温度场及分布上控制热影响区宽度及晶粒粗化程度，从而使延伸率提高。采用高频耦合脉冲TIG焊新工艺，获得了提高接头综合性能的效果。　　针对残余应力对航天器结构制造及使用的重大影响，本课题采用压痕法测量了航天高强铝合金试板、部件及箱体结构三个层次的焊接残余应力分布情况，基本建立起对大型铝合金焊接结构制造工艺及产品性能的整体认识。　　在航天高强铝合金焊接生产中，受材料、结构、操作、环境等因素限制，气孔、夹渣、未熔透等缺陷难以避免。为保证航天器的质量与性能，需要对缺陷部位进行补焊，补焊位置将成为整体结构最薄弱环节。本课题以高强铝合金2219-T87为例，对补焊接头的性能与焊接残余应力进行了测量和分析。　　本课题的研究工作，深化了从试板到结构的接头“控性”认识，为贮箱焊接制造工艺的改进与提升提供依据，具体进展如下:　　(1)在实际焊接温度场和散热条件下，组织状态与接头性能的关系并不仅取决于线能量，还取决于组织的均匀性。通过控制和优化焊接的热输入量和热循环导致的热影响区组织状态，提出了改善接头的力学性能的机理与实施途径，即优化组织均匀性。　　(2)通过对电弧及熔池形貌的高速摄像分析，指出了高频脉冲TIG电弧及熔池的特点，在生产条件下验证了这一新型电弧热源在增加焊缝熔深、细化焊缝组织、促进熔池内气体逸出等方面的综合作用，有效减少和抑制接头的冶金损伤，提高了接头的性能。　　(3)从试板、部件和结构等三个层面，对不同焊接工艺的各类焊接接头残余应力进行检测、分析和对比。提供接头残余应力与工艺相关性的实测信息。