镁合金与钢的连接可以减轻构件重量,实现整体结构的轻量化,对于节约能源和减少污染排放具有重要意义。Mg和Fe的物化性质存在很大差异,并且二者之间既不固溶,也无冶金反应,所以通常借助过渡材料对镁合金与钢进行连接。过渡材料中的元素与基体反应,可能会导致接头中生成脆性金属间化合物相,对接头力学性能不利。接触反应钎焊可以利用中间层作为过渡材料进行异种金属的连接。通过选用合理成分的中间层进行焊接,最大限度地减少脆性金属间化合物对接头力学性能的影响。在此基础上,考虑向接头中添加增强相,以达到进一步强韧化接头的目的。石墨烯具有强度高,弹性模量大,延展性好等优点,利用添加石墨烯增强相的复合中间层进行焊接,预期可以使接头力学性能进一步提高。本文采用热浸镀的工艺在钢表面制备出Zn-xAl(x=3,5,7wt.%)中间层,在此基础上,采用惰性保护气体定向吹送-机械搅拌辅助-热浸镀的工艺制备出含多层石墨烯(GNPs)的Zn-xAl-GNPs(x=3,5,7wt.%)复合中间层。利用制备出的六种中间层进行AZ31镁合金与DC01钢的接触反应钎焊,并对上述中间层及接头进行微观组织形貌分析。研究发现Zn-xAl-GNPs中间层及其接头的整体形貌与Zn-xAl相比未发生明显改变,GNPs更易出现在Al基固溶体所在的位置。对这六种接头的剪切强度进行测试,结果表明AZ31/Zn-5Al-GNPs/DC01 的接头剪切强度最高,为 112MPa。AZ31/Zn-5Al-GNPs/DC01接头中均匀分布的Al基固溶体对MgZn2起到了强韧化的作用,并且GNPs连接在Al基固溶体之间对接头组织起到桥接作用,进一步提高了接头力学性能。