搅拌摩擦点焊(Friction stir spot welding,FSSW)工艺是一种相对较新的固相连接技术,被证明是一种具有高成本效益的连接工艺。高强钢等高强度、高熔点材料对焊接技术的新需求推动了高强钢FSSW与搅拌摩擦焊接(Friction stir welding,FSW)研究的发展。本文以DH590双相钢为试验对象,采用FSSW与FSW两种方式进行焊接试验。在FSSW点焊试验中,通过工艺参数的改变,研究FSSW接头强度提高的方法和显微组织演变。同时,分析研究DH590高强钢在FSSW期间“Hook”连接界面的形成以及消除方法。并对焊接试样断裂方式及成因进行分析。在FSW焊接试验中,针对马氏体回火造成热影响区软化的问题,通过改变焊接条件,对比研究了空冷FSW接头与水冷FSW接头的显微组织、力学性能以及抗电化学腐蚀性能。以探究抑制接头热影响区软化,改善接头力学性能的有效方法。主要结论如下:在DH590高强钢的FSSW焊接试验中,使用聚晶立方氮化硼陶瓷搅拌工具对1.2mm厚搭接钢板进行焊接,并获得了无内部缺陷、热变形等缺陷,焊接质量良好的点焊接头。接头搅拌区由板条马氏体、先共析铁素体以及少量的针状铁素体组成。主轴转速提高,促使焊接温度升高,并导致晶粒粗化。在下压量恒定,转速分别为600rpm、800rpm与1000rpm的情形下,搅拌区平均晶粒尺寸分别为8.2μm、8.8μm与10.0μm,均高于母材晶粒尺寸6.7μm。接头热机械影响区主要由晶粒细化的铁素体与马氏体组成。同时,硬度测试结果表明,接头热影响区存在软化现象。因双相钢中马氏体相为亚稳相,易受热量输入的影响发生转变,形成回火马氏体造成局部区域硬度下降,形成软化区。主轴转速与搅拌工具下压量是提高DH590高强钢FSSW接头强度的重要参数。随着搅拌工具下压量和转速的提高,焊接热量输入增加,塑化材料的流动能力增强,导致点焊接头的结合宽度增加,力学性能提高。当搅拌工具下压量为0.1mm或者0.2mm时,点焊接头内形成了“Hook”连接界面,接头以界面断裂模式失效。当搅拌工具下压量为0.3mm时,“Hook”界面消失形成了直线连接界面,接头以焊核拔出模式断裂失效。其中,当搅拌工具转速为800rpm,下压量为0.3mm时,FSSW接头力学性能达到15.56KN。由于下压量的增加,增加了接头的完全冶金结合宽度。导致裂纹源从搅拌区的“Hook”连接界面处,转移至接头搅拌区之外的区域,极大的提高了接头的力学性能。在转速500rpm,移动速度50mm/min的情况下,DH590高强钢FSW接头横向拉伸试验结果表明,在良好的焊接条件下,空冷FSW接头与水冷FSW接头抗拉强度分别为564MPa与581MPa,接头系数可达0.93与0.96。延伸率则由母材的33.5%分别下降至8.15%、16.46%。搅拌区晶粒细化以及马氏体的形成,是接头抗拉强度较高的主要原因。其中,空冷FSW接头与水冷FSW接头搅拌区晶粒尺寸分别为3.57μm与1.55μm。空冷FSW接头搅拌区主要由板条马氏体与先共析铁素体组成。而水冷FSW接头由分布均匀、晶粒细小的铁素体与少量的马氏体组成,具有较好的强韧性。与空冷接头相比提高了抗拉强度与延伸率,有效的改善了接头的综合力学性能。空冷FSW接头与水冷FSW接头在3.5wt.%Na Cl溶液中的电化学试验结果表明,FSW焊接试样的腐蚀电位和腐蚀电流密度与母材相比均有所降低。这表明,FSW接头焊缝容易发生腐蚀,且腐蚀产物形成膜层的速率要高于母材。同时,致密的腐蚀产物膜层降低了试样的腐蚀速率。其中,水冷FSW接头的抗电化学腐蚀性能最佳,腐蚀程度较轻。