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铝合金已经在轨道交通装备中得到了广泛的应用。随着轨道列车的不断提速,对现代轨道装备轻量化要求不断提高。熔焊技术目前还是中国国内近期轨道列车的主导连接工艺,但是铝合金车体的焊接工艺稳定性仍然存在问题,质量时有波动,严重影响合格率,对轻量化列车的发展造成了一定困难,寻找熔焊的替代技术成为新的探索目标,另外寻找比铝合金更轻的轻合金材料应用于轨道列车的制造中成为了新的探索方向。镁合金被称为21世纪的“绿色结构材料”,具有较高的比强度、比刚度、可再生循环等一系列优势,已经被广泛的应用于航空航天,汽车,3C等领域,但是在轨道交通运输装备上的应用却刚刚起步。因此,有必要采用新的焊接方法替代熔焊技术,对比研究镁合金与轨道交通车辆常用铝合金焊接接头的安全可靠性。本文研究了AZ31镁合金与轨道交通列车常用铝合金5083的FSW和MIG力学性能和FSW焊接接头疲劳行为,并对焊接周期成本进行了分析评价。得出了以下结论：力学性能试验结果表明,FSW焊接技术可以替代MIG焊接技术应用于AZ31镁合金和5083-H111铝合金的焊接过程,5083-H111焊接接头的安全可靠性优于AZ31镁合金。厚度为6mm的AZ31镁合金轧制板,采用FSW在焊接转速1200r/min、焊速为100mm/min时焊接接头力学性能较佳,其抗拉强度为240MPa,达到母材的92.3%。6mmm厚5083-H111铝合金轧制板,采用FSW在焊接转速800r/min、焊速为200mm/min时焊接接头力学性能较佳,其抗拉强度为318MPa,达到母材的99.4%。疲劳试验结果表明,5083-H111铝合金与AZ31镁合金轧制板较佳FSW工艺条件下疲劳强度与其母材强度相当,分别约为135MPa和110MPa。镁合金对加载应力更敏感,随着应力水平的增加,疲劳寿命迅速降低。在断口中也发现镁合金疲劳裂纹扩展的条带较铝合金宽,并且镁合金为脆性疲劳条带。铝合金为韧性疲劳条带。对疲劳断口的分析发现近表面的第二相粒子容易成为疲劳源,高应力水平状态下会出现多个疲劳源。本文定义了焊接周期成本(WCC),建立了焊接周期成本评价(WCCA)模型,以AZ31镁合金与5083-H111铝合金焊接为例分别进行了成本和可靠性评价。结果表明,FSW可以替代MIG应用于轨道列车的焊接；5083-H111铝合金的焊接接头可靠性高于AZ31镁合金；在强度满足工程设计强度时,AZ31板材也可替代5083-H111板材应用于轨道列车上。