燃料贮箱作为重型运载火箭的主要承力结构,对制造质量和可靠性有着极高的要求,贮箱材料为2219铝合金,具有低温力学性能好、断裂韧度高的优点。目前,火箭贮箱的装配工艺以搅拌摩擦焊（Friction Stir Welding,FSW）技术为主,相比于传统熔焊技术,FSW接头区域残余应力低,焊接强度高且不易发生焊接变形和热裂纹等缺陷。FSW过程的温度分布和变化直接影响接头的材料流动和成形过程,进而导致不同区域的微观组织和焊接质量出现差异,因此,实现焊接过程温度场获取是实现焊接质量调控的重要前提。但由于轴肩遮挡和材料内部剧烈的塑性变形,焊接温度场测量和表征困难。而CZ-9重型火箭贮箱的厚度达到了18mm,厚度的增大使得接头的温度分布更加复杂,温度场对微观组织和力学性能的影响规律难以表征。为了实现高质量焊接,有必要对铝合金厚板的焊接温度场、微观组织和力学性能展开研究。本文对2219铝合金厚板的温度场、微观组织和力学性能进行了观测和深入分析,主要研究内容如下:（1）开发了FSW温度场检测和分析系统选用适合于FSW热循环环境的温度检测元件和信号传输硬件,搭建了基于K型热电偶的硬件系统;建立适用于温度信号的小波滤波策略,通过理论分析和实验确定滤波参数,基于Lab VIEW编程技术和功能需求,编写了以温度采集模块、温度读取模块和温度对比模块为主体的软件系统,完成FSW温度场检测和分析系统的开发。（2）探究了2219铝合金厚板FSW温度分布规律,建立了温度场表征模型使用自主研发的温度场检测和分析系统进行了18mm厚2219铝合金FSW测温实验,探究了的温度分布规律和不同工艺参数对焊接温度的影响规律,引入线性能量因子概念,进一步综合分析工艺参数对热输入和温度分布的影响规律,从温度角度确定了合理的线性能量因子范围;提出基于最小二乘支持向量机算法（Least Squares Support Vector Machine,LSSVM）的接头不同空间位置点的温度表征模型,实现接头温度场的全面表征。（3）探究了温度场对微观组织的影响规律对接头区域的微观组织进行金相显微观测和分析,获取接头不同区域微观组织形貌,使用温度场表征模型表征不同区域的温度分布,进而分析焊接热循环对晶粒尺寸和晶相的影响规律;探究了搅拌头转速和焊接速度对温度场和微观组织的影响规律,基于线性能量因子分析了工艺参数与热循环温度以及微观组织形貌的关联关系,从微观组织角度确定合理的线性能量因子范围。（4）探究温度场对力学性能的影响规律对焊后接头的抗拉强度进行了分层拉伸试验,根据细晶强化理论,分析了厚度方向上的热输入差异对焊件力学性能的影响规律,根据不同工艺参数组合下的抗拉强度结果,探究了不同温度分布状态下,焊件抗拉强度的变化规律和成因,从力学性能角度确定了合理的线性能量因子范围。本文系统地探究了2219铝合金厚板FSW过程中的温度分布、微观组织和力学性能演变规律,确定了合理的线性能量因子范围,为2219铝合金的高质量焊接和FSW机理研究提供了参考。