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本文选用50μm的Cu箔作为中间层，对AZ31B/AZ31B和AZ31B/LY12进行了扩散连接试验。利用OM、SEM、EDS、XRD、显微硬度计及万能拉伸试验机研究了接头的微观组织、元素分布、相组成、硬度及剪切强度。此外，利用有限元方法对AZ31B/Cu/LY12接头的应力分布进行了计算，分析了扩散连接工艺参数对接头应力分布的影响规律。获得的主要结果如下：AZ31B/Cu/AZ31B在加热温度500~540℃，保温10~40min，压力0.1MPa条件下，能够实现扩散钎焊。扩散钎焊接头界面区包括3个区域:(1)由α-Mg(Cu)基体及沿其晶界析出的网状Mg17(Al,Cu)12组成的镁基体扩散层；(2)呈胞状α-Mg(Cu)组织的熔合区；(3)由α-Mg(Cu)、Mg2Cu以及共晶体组成的中间扩散层。随着加热温度的升高和保温时间的延长，AZ31B/Cu/AZ31B扩散钎焊接头的剪切强度均表现出先升高再降低的变化规律。在520℃、30min、0.1MPa条件下，接头剪切强度达到最高值69.74MPa，约为Mg母材的50%，断裂发生在接头的中间扩散层，断口呈准解理断裂特征。接头界面区的显微硬度呈梯度分布，其宽度随加热温度或保温时间的延长而增加。AZ31B/Cu/LY12在加热温度450~480℃，保温30~120min，压力2.5~5.0MPa条件下进行扩散焊，能够获得结合紧密的扩散焊接头。接头界面区包括镁基体扩散区、中间扩散区和铝基体扩散区。镁基体扩散区由Mg基固溶体、Mg2Al3、Mg17Al12和Mg2Cu相组成；铝基体扩散区由Al基固溶体、Mg2Al3、Mg17Al12、AlCu和Al2Cu相组成。Cu中间层在470℃以下时,能有效的阻碍Mg、Al原子的互扩散，抑制了MgxAly系金属间化合物的产生。随着加热温度的升高和保温时间的延长，AZ31B/Cu/LY12扩散连接接头的剪切强度均表现出先升高再降低的变化规律。在460℃、120min时接头的剪切强度到达最大值42.57MPa，接头的断裂面贯穿整个界面扩散区，靠近铝基体一侧的断裂面呈解理断裂特征，靠近镁基体一侧的断裂面呈解理和沿晶断裂特征。扩散区宽度和显微硬度随着温度的升高呈增加趋势，靠近铝基体一侧比靠近镁基体的硬度分布具有更大的梯度。利用扩散第二定律计算了AZ31B/Cu/LY12扩散连接接头界面区Mg、Al元素元素的扩散距离，通过验证，理论值与实验值基本一致。有限元计算结果表明，AZ31B/Cu/LY12扩散连接接头的边缘附近的应力变化幅度很大，接头中心区域的应力分布很均匀，最大拉应力位于AZ31B基体一侧，最大压应力出现在LY12基体一侧。最大轴向应力随着加热温度的提高而增大，最大剪切应力随着中间层厚度的增加而增大，高应力区的范围随着焊接压力的增大而增大。