铝的导热和导电性能与铜较接近,同时铝密度仅为铜的30%,价格也仅为铜的1/3。铝/铜异种金属焊接构件结合了两种材料的优点,实现了成本降低和结构减重。然而,由于传统熔焊连接的热输入较大,接头不可避免地生成大量脆硬的金属间化合物。搅拌摩擦焊（FSW）具有低热输入的优点,减缓金属间化合物的生成,同时还避免了气孔、裂纹等缺陷的产生。目前,铝/铜异种金属搅拌摩擦焊主要集中在薄板的搭接研究,而广泛应用的中等厚度板材对接研究相对较少。因此,本论文对9 mm厚6061铝合金和T2纯铜进行搅拌摩擦焊对接,并对接头的组织和性能进行研究。主要研究结果如下:（1）铝合金置于前进侧,搅拌针向铝侧偏置2.5和3 mm,焊接速度40 mm/min,转速800～1200 rpm的条件下进行搅拌摩擦焊接。除偏置2.5 mm,转速1200 rpm的接头内部存在缺陷,其他参数和水冷条件下均成功实现了铝/铜异种金属的有效连接。（2）焊核区是铝为基体的铝铜复合结构,大量细小的铜颗粒均匀地分布在铝基体上,中心存在典型的“洋葱环”结构,焊核区的金属间化合物（IMC）包括Al2Cu、AlCu和Al4Cu9。随转速增加,焊核区中铜颗粒更加细小,分布更均匀。水冷条件下,焊核区形貌与空冷条件类似。（3）铝铜界面过渡区由3种IMC层组成。其中,Al2Cu层靠近铝侧,Al4Cu9层靠近铜侧,AlCu层位于Al2Cu和Al4Cu9之间,3种IMC层呈“三明治”结构连续分布在界面处。随转速增加,热输入逐渐增加,Al和Cu元素互扩散距离增加,IMC层的厚度也随之增加。水冷条件下界面的IMC层厚度减少。（4）分析空冷条件下不同偏置量的接头拉伸性能可知,偏置2.5mm时,随转速增加,抗拉强度降低。偏置3 mm,随转速增加,抗拉强度提高。这主要与铝铜界面IMC层的厚度密切相关。偏置2.5 mm,转速800 rpm时抗拉强度最高,为169.7 MPa,达到母材纯铜的63.3%,断口为韧脆混合断裂。拉伸试样均断裂在铝铜界面。（5）研究水冷条件下接头拉伸性能发现,与空冷相比,接头抗拉强度提高。转速1200 rpm时拉伸试样断裂在铝铜界面,其他转速断裂在焊核区。转速从800到1000 rpm时,抗拉强度提高。主要由于转速增加,焊核区中IMC粒子的弥散强化作用增强。然而,转速增加到1200 rpm时抗拉强度降低,主要由于界面IMC层过厚。转速1000 rpm时抗拉强度最高,为197.3 MPa,达到母材纯铜的73.4%,断口为韧性断裂。（6）研究接头横截面的硬度分布曲线可知,焊核区硬度波动较大,主要由于IMC存在,热影响区硬度最低。水冷条件下接头硬度提高。