镁合金的焊接、腐蚀及防护问题与其应用密切相关,随着焊接技术的快速发展,已实现了镁合金构件的高性能连接。而针对镁合金焊接接头的腐蚀行为、防护机制及其与接头显微结构相关性的研究开展较少。因此,系统开展镁合金搅拌摩擦焊(FSW)接头的腐蚀行为与防护技术的研究,揭示接头的腐蚀机制、为接头的防护以及提高其服役寿命,具有重要的理论意义和实际价值。本文以AZ31镁合金搅拌摩擦焊接头为研究对象,分析了搅拌摩擦焊接参数对接头显微组织及力学性能的影响,针对镁合金耐蚀性差的特点,系统的研究了接头在NaCl溶液中的腐蚀行为,并采用冷喷涂纯铝的方法对其进行防护,获得以下主要结论。FSW焊接工艺的改变,会引起焊接热输入量的变化,热输入量过大或过小都会造成接头成形差、力学性能低;在焊接速度120mm/min,搅拌头转速转速1200r/min时,焊缝成形良好,抗拉强度最高,达221.7MP,约为母材强度的83%。在不同的热处理温度及保温时间下,焊接接头各区域组织会产生不同的变化,组织形态的改变会引起硬度产生相应的变化。在热处理温度T=250℃保温时间t=2h时,焊接接头各区域组织趋于均匀化,平均显微硬度不低于78Hv达到最高。AZ31镁合金FSW焊缝的腐蚀电位和母材相近,而母材的腐蚀电流密度为0.00045A/cm2,焊缝为0.00163A/cm2,相差近一个数量级。由于焊接接头的焊缝区受到晶粒尺寸及β相析出的影响,导致焊缝耐蚀性能最差,腐蚀最先从该区域产生。针对AZ31镁合金FSW焊缝的耐蚀性不如母材的耐蚀性好的缺点,通过冷喷涂工艺优化,在给粉机转速R=0.4r/min进给速度S=600mm/min时,获得了与机体结合紧密、孔隙率低的涂层。纯铝涂层自腐蚀电位高、腐蚀电流降低,所能明显改善焊接接头的耐腐蚀性能。由此可见,本文通过研究焊接接头的腐蚀机制,掌握焊接接头关键部位的腐蚀规律,采用了合理的防护措施,实现了对AZ31镁合金搅拌摩擦焊接接头的长效防护。