铝合金和镁合金由于具备密度低、比强度高,比刚度高等优异性能,广泛应用于交通运输领域,尤其在汽车轻量化生产中崭露头角。但是采用传统熔化焊接方法连接Al/Mg异种材料构件时,焊件变形严重,同时容易形成裂纹,在Al/Mg界面处生成Al-Mg系金属间氧化物,导致接头脆性增大,焊接构件寿命大大降低。搅拌摩擦焊接是一种新型固相连接方法,能够有效控制焊接热循环过程,从而可以减缓Al/Mg异种接头性能恶化倾向,提高焊接质量。本课题采用搅拌摩擦焊接技术开展了Al/Mg异种连接试验工艺探索和接头组织性能的系统研究。本课题首先研究了搅拌摩擦焊接工艺参数对异种接头组织和性能的影响。试验针对5052铝合金/AZ31镁合金,使用3mm长的圆柱螺纹搅拌头,开展了异种搅拌摩擦搭接试验探索。结果发现,当旋转速度增加、行进速度降低、压下量增大时,都会导致IMCs层厚度及前进侧Hook尺寸增大,接头硬度分布在水平方向上呈现典型的W形状,在垂直方向上硬度值最高达230HV,拉剪力最大值为3.97KN,IMCs层厚度和前进侧Hook尺寸是影响拉剪力大小的主要因素。其次,本课题在获得最优搅拌摩擦异种搭接焊接工艺参数的基础上,开展了不同搅拌头形状（圆柱螺纹、圆锥螺纹）对于铝/镁异种搭接的接头成型质量和界面组织性能影响的研究工作。最优搅拌摩擦焊接工艺参数确定为:搅拌头旋转速度950rmp,行进速度为30mm/min,压下量为0.6mm。与圆柱螺纹搅拌头焊接结果不同,本试验Al/Mg界面处IMCs层分布在前进侧、后退侧、搅拌针底侧、两板交界处,主要由网格状的Al12Mg17IMCs和镁基体组成。接头硬度最高达230-240HV,在搅拌区中心硬度显著降低至150HV左右。在最优参数下有效搭接宽度最大达到2.5mm,而且有效厚度也较高达到1.6mm左右。拉剪力测试结果发现,最优工艺条件下接头拉剪力达到最大值为2.52KN。当压下量过大时有效连接宽度及有效厚度均会显著减小,拉剪力明显下降,主要原因是接头界面处有效连接大幅降低且IMCs层分布位置较为分散。最后,本课题尝试在Al/Mg界面添加不同厚度的Zn中间层,采用圆柱螺纹搅拌头完成添加中间层的Al/Mg异种搭接焊接试验,探究了Zn中间层对于铝/镁搭接接头组织和性能的影响。试验结果发现,当Zn中间层厚度为0.05mm时,可以获得无缺陷成型优良的搭接接头。IMCs层厚度随Zn中间层厚度的增加而增加,其分布特征与未加Zn中间层时类似,IMCs层内部主要由网格状Al12Mg17组成,网格状内部出现了Mg-Zn以及Al-Mg-Zn混合物。焊缝截面硬度水平方向上,搅拌区硬度在160V左右,垂直方向上硬度值最高达210HV。Zn中间层厚度对拉剪力影响较大。当Zn中间层厚度为0.05mm时,拉剪力达到最大值为4.79KN,生成的镁锌和铝镁锌IMCs是导致拉剪力较未加Zn层时提高20%的主要原因。