节能环保是未来汽车、航空航天等领域的发展趋势,轻量化就是实现这一目标的重要途径之一。在传统制造领域,钢和铝均为不可或缺的工程材料,以铝代替钢铁材料不仅可以降低构件重量、减少成本,而且符合节能环保的要求,因此采用钢/铝结构件实现材料轻量化成为当今工业技术的研究热点。激光-电弧复合热源焊接技术作为新型复合焊接技术之一,融合电弧焊接和激光焊接的优势,是一种具有全新的、高效的新型焊接热源,具有“1+1>2”的协同效应,在钢/铝结构件连接方面有巨大潜力。然而,钢和铝在物理性能方面差异显著,冶金相容性差,且焊接过程中极易形成脆性金属间化合物,这也对钢和铝的焊接性带来了巨大挑战。本课题采用激光-TIG复合热源焊的方法,对430铁素体不锈钢和6061铝合金薄板搭接焊工艺进行分析,基于COMSOL仿真软件建立钢/铝激光-TIG复合搭接焊三维瞬态有限元模型,对焊接过程中接头温度场分布特征进行阐述,探讨了焊缝接头的显微组织演变、界面层生长机制及接头力学性能,得到以下结果:激光-TIG复合热源焊可以实现钢/铝异种金属的有效连接,通过研究单因素作用下主要焊接参数（激光功率、电弧电流、焊接速度）对焊缝成型性及焊接熔池的影响规律发现:焊接速度对焊缝表面质量和熔池尺寸的影响均较大,激光峰值电流对焊缝熔深影响明显,电弧电流对焊缝熔宽影响显著。基于激光-电弧焊表面温度场和纵截面温度场的分布云图及热循环曲线,较系统地分析了激光-TIG复合搭接焊的温度场分布特征。对相同工艺参数的实验结果与模拟结果对比,得到的熔池形貌与有限元分析模拟出的熔池形貌基本吻合,验证了模拟结果的准确性。通过分析不同工艺参数下的温度场分布特征,并结合实验结果获得本实验条件下的最佳工艺参数组合为激光峰值电流100 A、电弧电流100 A、焊接速度600mm·min^-1。钢/铝异种金属激光-TIG复合热源焊接头截面可分为六个不同的微结构区域,接头存在明显的金属间化合物界面层,该界面层在厚度和形状存在不均匀性,厚度在10～20μm之间,主要由针尖状FeAl₃相和板块状Fe₂Al₅相组成。最优工艺参数组合下所得接头的硬度测试和拉伸实验表明:接头界面区硬度最高,可达566 HV,接头最大拉剪力为1.164 k N·cm^-1,接头失效于界面处钢/铝金属间化合物层。