高速列车轻量化是提高其整体性能的关键,采用铝合金车体具有显著的轻量化效果,但是现有的熔化焊导致焊接接头性能明显降低,严重影响高速列车的安全性能。搅拌摩擦焊焊接接头性能优异,焊接应力和变形小,国外已将其用于高速列车铝合金车体制造。本文以高速列车铝合金车体为应用背景,对6061-T6铝合金搅拌摩擦焊的组织和性能进行了研究,着重对焊后时效影响焊接接头组织和性能的规律和机制进行了分析和探讨,以期为搅拌摩擦焊在我国高速列车铝合金车体制造方面的应用提供理论和试验依据。6061-T6铝合金搅拌摩擦焊过程中接头各区被加热到不同的温度和受到不同的机械搅拌作用,使其基体组织和Mg₂Si发生不同的变化。焊核区受到强烈机械搅拌作用和加热到较高的温度发生动态再结晶,得到细小等轴晶组织,Mg₂Si相以溶解为主;热机影响区加热温度低于再结晶温度,在机械搅拌作用下晶粒由于塑性变形而伸长,Mg₂Si相部分溶解,部分长大;热影响区仅受加热影响,晶粒有一定程度长大,Mg₂Si相以长大为主。焊后时效促进Mg₂Si强化相重新析出。随着时效时间和温度的不同,以及焊核区、热机影响区和热影响区焊态过饱和程度的不同,时效进行的程度和速度不同,导致焊接接头不同区域产生不同的时效效果。时效使焊接接头强度、硬度提高,塑性降低。因为TMAZ和HAZ基体组织变形和Mg₂Si聚集长大不可逆,自然时效接头强度达到母材的75%,人工时效接头强度达到母材的88%。拉伸试样均以韧性机制断裂在接头硬度最低的后退侧热影响区。焊接接头各区表现为不同的耐腐蚀性能,其中焊核区耐腐蚀性能最好,母材其次,热影响区最差。接头各区的腐蚀机理均为点蚀,影响耐腐蚀性能的主要因素是组织的不均匀程度。焊后人工时效促进接头各区Mg₂Si析出长大,使耐腐蚀性能降低,但是各区组织差异减小,所以腐蚀程度差异减轻。