燃料贮箱是运载火箭箭体中最为典型的弱刚度铝合金构件,其焊接区域局部材料的软化,使火箭服役安全性降低。本文基于低温贮箱的服役条件（低温、贮氢、裂纹）研究了2219铝合金变极性钨极氩弧焊（VPTIG）接头的组织和力学性能。通过制定合理的热处理工艺,在提高接头强度的同时,保证接头的低温断裂韧性、充氢后断裂韧性和塑性变形能力均大于母材。首先,针对接头强度下降问题,基于对接头性能演化机理的分析,发现两种工艺方法可以提高2219铝合金VPTIG焊接头强度:（i）焊接+固溶处理+人工时效处理。与焊态接头相比,接头抗拉强度提高了61%。这是解决接头强度降低问题最有效的办法。但是对于大型或复杂结构,进行焊后整体固溶处理较为困难。（ii）固溶处理+焊接+人工时效处理,即中间态焊接。接头抗拉强度比焊态接头增加了20.3%,这为解决2219铝合金熔焊接头强度降低问题提供了一种更加经济便捷的方法。上述实验现象共同的控制因素是,接头在经历加工热循环后,受固溶体中溶解的Cu元素含量驱动所生成的θ相与θ′相的数量。其次,针对低温条件下脆断问题,研究这两种工艺方案接头焊缝的低温断裂韧性,分析组织和低温对常规力学性能和断裂韧性的影响。研究表明,两种工艺方案均可保证焊缝的低温断裂韧性大于母材。相比298K时,77K时各种试样的强度、塑性和断裂韧性都提高了。焊态接头的CTOD值在低温下提高的幅度最小,因为偏析影响了其焊缝的低温断裂韧性。然后,针对贮氢条件下氢脆问题,研究这两种工艺方案接头的氢脆敏感性,分析第二相对接头氢脆的影响机制。研究表明,2219铝合金存在氢脆现象。以CTOD值表征的氢脆敏感指数δHE,母材为9.60%,焊态接头达到了31.16%。热处理减小了焊缝的氢脆敏感性,可以提高接头在充氢条件下的断裂韧性。氢脆敏感性与第二相的种类和数量联系紧密,因为第二相是铝合金中主要的氢陷阱,并能影响扩散氢的表观扩散系数。最后,针对拘束效应问题,研究接头在预置不同深度裂纹条件下受力时的应力应变场和断裂韧性。研究表明,不论预置何种尺寸裂纹,接头的断裂韧性和塑性变形能力都强于母材。不同热处理状态的试样在预置相同深度裂纹时,裂纹等效应变εe与断裂韧性（CTOD值和J值）呈正相关,而裂纹应力(等效应力ζe和张开应力ζ22)与断裂韧性呈负相关。对于相同热处理状态的试样,断裂韧性、等效应变和裂纹应力都随裂纹深度的增加而减小。拘束值Q随裂纹深度的增加而增加,对焊缝组织状态不敏感。