高速列车作为一种快速、便捷、舒适的交通工具，代表了轨道交通的发展方向。进入21世纪以来，我国大力发展高速铁路建设，正快速进入“高铁时代”。6XXX铝合金材料具有高强韧性、适宜的成型性、较为理想的耐蚀性等特点，是一类可在高速列车制造领域广泛应用的铝合金材料。现有铝合金车体材料的苛刻焊接条件和较大焊接难度，是制约铝合金材料在高速列车制造领域规模化应用的主要技术难题。本文在国家高技术研究发展计划项目“高速交通用关键金属材料及其应用”的资助下，围绕6XXX铝合金材料的成分设计及优化、焊接工艺及缺陷控制、腐蚀机理等进行了系统研究。　　通过正交试验研究了焊接工艺参数对6XXX铝合金材料的接头抗拉强度及焊缝表面质量的影响规律，确定了最佳焊接工艺条件为:预热温度200℃，焊接电流180A，焊接电压18.0V，焊接速度12mm/s。为研究新型可焊耐蚀的6XXX铝合金材料奠定基础。　　利用5因子4水平的正交试验方法研究了Mg、Mn、Cu和Cr元素对6XXX铝合金焊接性能的影响，优化了高速列车车体铝合金材料成分，确定了一种新型6XXX铝合金:1.0％Mg-0.8％Si-0.4％Cu-0.7％Mn-0.2％Cr-0.1％Ti铝合金，并且对该合金组织与性能进行了测试分析。本文主要研究内容如下:　　(1)焊接电流、焊接电压、焊接速度和预热温度对接头抗拉强度的影响依次减弱;焊接速度、预热温度和焊接电流对焊缝表面质量的影响依次减小。　　(2)分析了6XXX铝合金焊接接头缺陷的形成机制，探讨了焊接缺陷的控制对策。发现通过优化焊接工艺以及焊丝选择等途径，可达到调整焊接接头区域元素微合金化反应类型及程度的目的，从而使母材成分处于产生焊接裂纹与气泡的危险区域之外，避免形成焊接缺陷。　　(3)设计了新型6XXX铝合金，其焊后拉伸强度最高可达237MPa，延伸率最佳值为9.7％，材料焊接强度比商用6005A铝合金提高了11.0％，焊接材料在107次交变载荷下的疲劳强度比商用6005A合金提高了24.7％。　　(4)设计的6XXX铝合金中，Si对焊接性能的影响显著，含有0.2％过剩Si的6XXX铝合金焊接接头满足欧洲高速列车选材标准DINEN288-4;0.7％Mn和0.2％Cr能最大程度促使6XXX铝合金中夹杂相β(AlMnFeSi)转变，阻碍加热时位错的重新分布，稳定合金中的亚结构，提高再结晶温度，改善合金焊接性能;添加0.4％Cu的6XXX铝合金焊接热影响区的沉淀析出相(β）尺寸为20μm，无沉淀析出相的宽度大于200μm，合金的焊接性能优异。　　(5)研究了焊接凝固阶段接头区域的组织演化过程，Mn和Cr在热输入的影响下可形成更多的弥散形核质点，使合金的结晶速度加快，保证接头在温度梯度不变的情况下尽量缩短热影响区柱状晶的宽度，从而形成更多、更细小的等轴晶，显著改善6XXX铝合金的焊接性能。　　(6)新型6XXX铝合金起始点阻抗模值约为5.0×104Ω·cm2，耐蚀性能良好。随着浸泡时间延长，其合金表层阻抗值由3257Ω·cm2逐渐减少至2378Ω·cm2，合金耐蚀性能稳定。NaCl介质下，6XXX铝合金依次发生点蚀、晶间腐蚀和剥蚀，合金表面氧化膜致密性是影响材料抗腐蚀能力的主要因素。　　(7)在商用6005A铝合金基体中添加适量的Cu元素，可有效提高氧化膜的致密性。当添加Cu质量分数为0.4％时，轧制态6XXX铝合金电化学交流阻抗图谱中腐蚀反应电阻Rct值较大，双电层电容Q2值较小，极化曲线出现了较宽电位范围的阳极钝化区。但合金自腐蚀电流小幅增加，显示合金局部耐蚀性下降。