铝锂合金是一种典型的可热处理强化铝合金。2195铝锂合金具有低密度、高比强度和高弹性模量等特性,广泛应用于航空航天领域。搅拌摩擦焊接技术可以避免气孔、热裂纹等缺陷,但在随后热处理过程中焊接接头焊核区常常出现晶粒异常长大现象,进而导致合金的力学性能降低。为抑制晶粒的异常长大,在热处理之前对接头进行冷轧处理。本文对7.5mm厚2195-O铝锂合金进行搅拌摩擦焊接,并对预轧制变形量为0～40%的焊接接头进行固溶处理和时效处理。采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜表征微观组织以及显微硬度计和万能试验机进行性能测试,探究热处理和预轧制变形量对接头组织和性能的影响,得出以下主要结论:（1）对2195-O铝锂合金搅拌摩擦焊接头焊核区析出相研究发现,由于热输入和材料流动导致焊核区中第二相粒子的尺寸及分布不均匀,呈“树枝”状。与焊核区靠近前进侧部位相比,靠近后退侧处的第二相粒子较为粗大且晶界上分布较多。（2）焊核区在固溶处理过程中出现晶粒异常长大现象,且随固溶时间的增加,晶粒异常长大范围逐渐扩大。晶粒的异常长大从焊核区顶部和焊核区靠近热机影响区前进侧的根部开始,向整个焊核区扩散。焊核区自然时效的主要强化相为δ′相,人工时效的强化相为T1相、δ′相和θ′相。（3）固溶处理使接头硬度值分布整体增加,由“几”字形变得较为平直。人工时效处理使接头硬度值继续增加,重新出现“几”字形特征。确定热处理工艺为固溶处理（520℃,30min）+室温水冷+时效处理（160℃,60h）,此时最大抗拉强度为502.9MPa,延伸率为4.2%。（4）预轧制变形对接头固溶处理过程中焊核区组织的影响较大。当预轧制变形量为10%时,焊核区晶粒异常长大现象更为突出。当变形量为20%时,异常长大现象消失。随轧制变形量的继续增加,焊核区晶粒越来越细小。（5）预轧制变形对接头固溶处理力学性能和时效处理性能的影响规律相似。当变形量为10%时,焊接接头经热处理之后,其拉伸性能有所降低。当变形量大于20%时,接头最大抗拉强度和延伸率均随变形量的增加而增加。经40%变形并峰值时效处理后,接头最大抗拉强度为527.6MPa;延伸率为7.2%。