本文利用电弧铣钎焊技术成功实现了5052铝合金与Q235低碳钢的焊接。填充焊丝为Zn-Al15合金丝。主要原理为焊丝在TIG电弧加热时熔化填充焊缝,利用铣刀的搅拌铣削作用去除钢侧表面氧化膜,使得钎料与钢母材发生反应实现冶金结合。钎料与钢结合形成钎焊接头,而钎料与铝合金形成熔焊接头。该焊接方法改变了铝合金/钢焊接接头的宏观形貌及显微组织特征,特别是使得整个接头最薄弱区域的钢侧界面呈波浪状,钎料与钢母材反应生成的金属间化合物层(IMC层)厚薄不一、断续分布。钢侧界面最大剪切强度可以达到194 MPa,断裂模式为脆性断裂。最大拉伸强度为130.7MPa,接头断裂于钢侧界面。在铝合金与钢的电弧铣钎焊工艺研究中,主要研究了铣刀旋转铣削钢侧与否、铣刀旋转方向、焊接电流、铣刀铣削量、铣刀旋转速度以及钢侧坡口角度对接头的宏观形貌、显微组织及力学性能的影响规律。在现有焊接条件下获得了接头力学性能最佳的工艺参数为:焊接速度44mm/min、送丝速度720mm/min、焊接电流70A、铣刀逆时针旋转、铣刀铣削量0.1mm、铣刀旋转速度2720r/min以及钢侧开30°坡口。在铝合金与钢的电弧铣钎焊工艺研究基础上,对其进行了机理试验,建立了铝合金与钢电弧铣钎焊物理模型。整个焊接接头的形成过程可划分为四个阶段:①焊丝通过电弧加热熔化填充焊缝阶段;②电弧加热与铣刀搅拌熔池同时作用的熔钎焊阶段;③铣刀铣削钢侧焊接阶段;④铣刀铣削钢侧之后液态钎料与母材最后反应阶段。