轻量化和高性能材料一直是交通运输领域的研究热点。7N01铝合金具有重量轻、强度高、焊接性能优异等特点,广泛应用于轨道列车车体的结构材料。本文针对7N01铝合金的特性,进行了搅拌头的选择,研究了搅拌摩擦焊的焊接工艺和接头的力学性能,探讨了搅拌摩擦焊在枕梁结构件中的应用,为进一步研究铝合金搅拌摩擦焊的焊接设备、焊接工艺和材料性能提供了试验依据和理论支持。结果显示,铝合金材料的拉伸强度可达母材的80%,弯曲性能、显微硬度、抗应力腐蚀能力均达到母材水平,冲击韧性可达母材的1.5～2.5倍。由于7N01铝合金焊接接头显微组织比母材细化,为2-10微米大小的细小等轴晶粒,焊缝组织均匀无缺陷,合金力学性能优异。相对于平板对接接头,枕梁结构件15mm厚壁侧抗拉强度降低5.9%,屈服强度提高14.7%,延伸率降低31.2%,6mm薄壁侧抗拉强度提高1.8%,屈服强度提高2.1%,延伸率提高12.5%。结构件上的接头冲击韧性要低于平板对接接头的冲击韧性值,降低40%左右。弯曲性能、抗应力腐蚀性能与平板对接接头相当。15mm厚板的疲劳特征值别为119.03MPa,相对平板对接接头降低8%；6mm薄板实际焊接构件的疲劳特征值别为115.16MPa,提高34%。同时发现,疲劳源易出现在试件表面材料不均匀位置。通过合金和枕梁结构件的焊接试验,可知搅拌摩擦焊时7N01-T5应置于前进侧；参数范围为焊速100-200mm/min,转速300-700mm/min;厚度15mm的7N01铝合金宜使用Ⅰ型(SF-D26-S15-I型)搅拌头,厚度6mm的7N01铝合金宜使用A型(SF-D15-6-A型)搅拌头。