镁合金是结构轻量化的首选材料,在焊接方面,采用传统的弧焊方法很容易产生裂纹、夹渣、飞溅和大变形等缺陷。搅拌摩擦点焊是在搅拌摩擦焊基础上新开发的一种固相连接技术,在镁合金焊接方面,与传统焊接方法相比,搅拌摩擦点焊热输入量低、工件变形小、焊接质量稳定、节约成本、通过简单的编程即可实现焊接过程,为镁合金焊接提供了研究前景。本文首先针对热挤压成型的AZ31镁合金板材进行搅拌头的设计与优选,然后进行AZ31镁合金的搅拌摩擦点焊工艺试验,并用金相显微镜、扫描电镜、拉伸试验机和显微硬度计对优佳工艺参数下的焊接接头的组织与性能进行了测试分析,对AZ31镁合金搅拌摩擦点焊接头的缺陷形成机理和特点进行了详细分析。通过搅拌摩擦点焊工艺参数试验和正交优化试验,确定3mm厚AZ31镁合金FSSW优佳的焊接工艺参数为：旋转速度2450r/min,焊接时间8s,轴肩下压量0.25mm；复合半径的AZ31镁合金FSSW优佳的焊接工艺参数为：旋转半径0.5mm,下压量0.2mm,旋转速度2450r/min,焊接时间8s。组织研究表明,焊核区组织为细小的等轴晶；热机械影响区的组织发生了动态再结晶,晶粒有所粗化,部分晶粒发生变形；热影响区的组织较粗大。显微硬度测试表明：焊核区显微硬度比母材的显微硬度略低,热影响区硬度值最低,热机影响区硬度值较热影响区硬度值高,上板接头显微硬度呈双“V”形分布,下板接头显微硬度呈“W”形分布。对镁合金搅拌摩擦点焊焊接接头抗剪性能进行分析,结果表明：在优佳焊接工艺参数下,复合旋转半径的FSSW抗剪力比常规的镁合金FSSW接头抗剪力高34.5%。对AZ31镁合金搅拌摩擦点焊接头的缺陷形成机理和特点进行了细致分析。镁合金搅拌摩擦点焊缺陷主要有飞边、毛刺、圆环氧化磨损、渐开线和弱连接等,其中渐开线形式主要有三种,分别是一字形、S形、V形。缺陷严重影响了焊接接头的力学性能。当搅拌头形状尺寸一定时,缺陷与焊接工艺参数有很大的关系。