焊接工艺是将金属材料转变为能够满足工业领域需求的工程结构件的重要工艺方法之一,目前镁合金的连接主要通过传统的熔化焊和铆接等工艺方法完成,容易出现气孔、热裂纹、焊接变形较大和接头力学性能差等问题。搅拌摩擦焊接与传统的熔化焊接工艺不同,焊接的热输入低于母材的熔点,被焊的金属板材不发生熔化,金属处于热塑性状态下被连接,可以避免气孔和裂纹等缺陷。本文使用搅拌摩擦焊接工艺对1.5mmAZ31镁合金加垫板进行焊接,探究下压量、焊接速度以及旋转速度等焊接工艺参数对接头力学性能的影响,确定最佳焊接工艺参数范围,并对接头的宏观形貌、微观组织、维氏硬度以及常见缺陷进行研究。先对2mmAZ31镁合金进行搅拌摩擦焊接试验,目的是探索AZ31镁合金搅拌摩擦焊接的最优焊接参数,为深入研究1.5mmAZ31镁合金加垫板搅拌摩擦焊接打下基础。结果表明,当搅拌头转速为1000r/min、焊接速度为30mm/min以及下压量为0.15~0.20mm时,与轴肩接触的被焊板材的表面形成搅拌摩擦焊接典型的“鱼鳞状”半圆曲线叠环,且该参数下的接头拉伸效率达到了81.27%,接头的断裂形式均为断口呈与受力方向约45°断裂,断裂位置为前进侧的热影响区。焊缝横截面显微硬度呈W形非对称分布。硬度最低点为前进侧的热影响区,这与断裂位置相对应。对1.5mmAZ31镁合金加垫板进行对接搅拌摩擦焊接,焊接速度为25mm/min时,旋转速度在1000r/min~1100r/min范围内;焊接速度为30mm/min时,转速在950r/min~1050r/min范围内以及焊接速度为35mm/min时,转速在1050r/min~1150r/min范围内可以获得高拉伸性能的接头。当焊接速度保持在25mm/min不变时,搅拌头转速为1000r/min时,接头的抗拉强度最高,为237.94MPa,拉伸效率达到母材的90.47%。其断裂形式及硬度分布规律同2mmAZ31镁合金搅拌摩擦焊接接头相同。本文以旋转速度、焊接速度和下压量为因素建立三水平三因素正交实验,然后用方差分析和神经网络对试验结果进行数据分析和预测。可得,参数显著性依次为:焊接速度、下压量和旋转速度。神经网络的拉伸强度的预测结果与真实的试验结果统一。