在低碳经济浪潮中,高端设备轻量化制造技术得到了快速发展,铝合金因其卓越的加工性,优异的机械性能和良好的耐腐蚀性以及树脂基复合材料由于其高强度,高抗疲劳性和良好的耐腐蚀性被广泛用于航空航天,轨道交通和汽车制造业。然而,较大差异的物理和化学性质的异种材料的连接技术已成为一个主要问题,受到越来越多的关注。由于现有的一些用于铝合金和树脂基复合材料的连接方法仍然存在很大的局限性,因此,本论文提出一种全新的用于连接铝合金和树脂基复合材料的方法——激光-电弧热源焊铆复合连接技术。实验以6061-T6铝合金和碳纤维增强聚醚醚酮为母材,预先使用同种材料的铝合金铆钉将两种板材进行铆接,铝合金板材在上而复合材料板材在下,然后采用激光-电弧复合热源对铆钉与铝合金板材进行环焊缝焊接,利用复合热源的能量调控作用来控制接头的热量分布,得到铝合金与树脂基复合材料可靠且有效的连接。同时,本论文还探讨了实验参数、铆钉结构变化对接头成型及力学性能的影响;对成型较好的阶梯型铆钉接头进行了微观形貌观测、元素成分及价态分析,得到了焊铆复合连接接头的连接机理。研究结果表明,激光-电弧热源焊铆复合连接技术可以实现铝合金与树脂基复合材料的有效连接。影响最终复合接头成型及性能的参数主要是激光功率、TIG电弧电流和焊接速度。对接阶梯型铆钉装配方法可以得到更好的成型及优良的力学性能,拉伸剪切断裂载荷达到2150N,约为母材强度的85%,并且失效形式为复合材料母材断裂,而对接直铆钉装配方法成型虽然不错但力学性能较差,拉伸剪切断裂载荷仅有1205N,失效形式为铝铆钉沿焊缝脱出。对成型较好的阶梯型铆钉接头进行了更为深入的分析,发现激光峰值电流具有比TIG电弧电流更宽的工艺参数窗口。对典型接头截面的宏观及微观特征进行了分析,对铝合金和树脂基复合材料接触界面进行检测,界面由于热源作用下形成锯齿状,异质材料产生了较强的机械锚固效应,而且在焊铆复合连接接头界面附近铝合金这一侧的10-20μm宽度范围的区域内,可以检测到碳元素的存在。进一步地,对界面处元素价态进行检测分析发现在界面处存在着铝的金属碳酸盐,证明了异质材料之间的化学键合现象,界面存在着较强的界面相互作用,因此得出了三种焊铆复合连接接头的连接机理分别是铝合金板-钉焊接接头、铝合金铆钉头自锁现象和铝合金-复合材料界面化学机械的相互作用。三种连接机理虽然作用于接头的不同区域,但它们相互协调和相互配合,都对焊铆复合连接接头的成型和力学性能起到积极的促进作用。